單調(diào)隊列優(yōu)化多重背包csdn 單調(diào)隊列優(yōu)化dp
Unit808科技優(yōu)選開店2025-07-237530
單調(diào)隊列優(yōu)化多重背包問題(Multi-objective Knapsack Problem)是一種經(jīng)典的組合優(yōu)化問題,它的目標(biāo)是在給定的物品重量和價值下,選擇一組物品放入背包中,使得背包的總重量不超過限制,同時滿足每個物品的價值。
在這個問題中,我們使用單調(diào)隊列來存儲待處理的物品,并按照其價值進行排序。具體步驟如下:
- 初始化一個空的單調(diào)隊列,用于存儲待處理的物品。
- 遍歷所有物品,對于每個物品,計算其價值、重量和當(dāng)前背包的重量。
- 如果當(dāng)前背包的重量加上該物品的重量小于等于背包的最大重量,且該物品的價值大于等于當(dāng)前背包中已處理物品的價值之和,則將該物品加入隊列。
- 更新背包的總重量和已處理物品的價值之和。
- 重復(fù)步驟2-4,直到遍歷完所有物品。
- 輸出最終結(jié)果,即背包的總重量和已處理物品的價值之和。
以下是一個簡單的Python代碼實現(xiàn):
def multi_objective_knapsack(items, weights, values, max_weight):
# 初始化單調(diào)隊列
items.sort(key=lambda x: x[1])
queue = [(0, 0)]
while queue:
weight, value = items[0]
total_value = value
index = 0
while index < len(queue) and queue[index][0] + weight <= max_weight:
weight, value = queue[index]
index += 1
if weight + weight <= max_weight and value >= total_value:
total_value += value
queue.pop(index)
else:
break
return total_value, max_weight
# 示例
items = [(2, 3), (3, 4), (4, 5), (5, 6), (6, 7), (7, 8)]
weights = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
values = [3, 4, 5, 6, 7, 8]
max_weight = 10
total_value, max_weight = multi_objective_knapsack(items, weights, values, max_weight)
print("總價值:", total_value)
print("最大重量:", max_weight)
在這個例子中,我們有一個物品列表items
,其中包含每個物品的重量和價值。我們還提供了最大重量max_weight
。運行這個代碼,我們可以得到背包的總價值和最大重量。
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