数据结构学习day7:DP实战

1 0-1背包问题

1.1 问题阐述

      有N个物品,和一个容量为V的背包。第i件物品的重量是w[i],价值是p[i]。求解背包装入哪些物品,获得的价值最大。

问题分析:1)目标:背包价值最大;约束条件:所装入背包的物品重量之和不超过V。

                   2)设集合数据结构学习day7:DP实战表示n个物品,该问题的某一个最优解集合为数据结构学习day7:DP实战;

                   3)最优子结构:对于最优集合A,其子结构数据结构学习day7:DP实战也应该为集合A的最优子集合;

                   4)递归定义最优解的值:对每个物品有两个选择,放入背包,或者不放入;设数据结构学习day7:DP实战表示做出第i次选择后,所选物品放入一个容量为v的背包获得的最大价值。对于第i件物品,有两种选择,放或者不放:

                     a) 如果放入第i件物品,则数据结构学习day7:DP实战表示,前数据结构学习day7:DP实战次选择后所选物品放入容量为数据结构学习day7:DP实战的背包所获得最大价值为数据结构学习day7:DP实战,加上当前所选的第i个物品的价值数据结构学习day7:DP实战即为数据结构学习day7:DP实战

                     b) 如果不放入第i件物品,则有数据结构学习day7:DP实战,表示当不选第i件物品时,数据结构学习day7:DP实战就转化为前数据结构学习day7:DP实战次选择后所选物品占容量为v时的最大价值数据结构学习day7:DP实战.

                    则:数据结构学习day7:DP实战

上述参考:链接1

1.2 求解最优集合:python demo

class DPzero2one(object):
    def __init__(self):
        self.V = int(input("请输入背包容量:")) # 30
        self.Wlist = input("请输入所有物品的重量:") # 5,9,4,7,10,8,6
        self.Plist = input("请输入所有物品的价值:") # 10,16,9,13,18,14,12

        self.Wlist = self.Wlist.split(',')
        self.Wlist = [int(each) for each in self.Wlist]
        self.Plist = self.Plist.split(',')
        self.Plist= [int(each) for each in self.Plist]
            
    def best(self):
        n = len(self.Wlist)
        m = self.V
        r = [[0 for i in range(n)] for i in range(m + 1)]

        for i in range(min(self.Wlist), m + 1):
            for j in range(1, n):
                r[i][j] = r[i][j - 1]
                if (i >= self.Wlist[j]):
                    r[i][j] = max(r[i][j - 1], r[i - self.Wlist[j]][j - 1] + self.Plist[j])
        print("最优值:"+str(r[i][n - 1]))
                   
if __name__=='__main__':
    DPzero2one().best()

测试输出:

数据结构学习day7:DP实战

缺点:未能输出最优子集,有待研究。

参考:链接2

2. leetcode # 132. Palindrome Partitioning II

问题:

数据结构学习day7:DP实战

solution demo:

class Solution:         
    def minCut(self, s):
        """
        :type s: str
        :rtype: int
        """
        n = len(s)
        if n <= 1:return 0 
        dp = [[False] * n for _ in range(n)]
        mm = [i for i in range(n+1)]
        for end in range(n):
            for st in range(end + 1):
                if s[st] == s[end] and (end - st <= 2 or dp[st+1][end-1]):
                    dp[st][end] = True
                    mm[end+1] = min(mm[end+1],mm[st]+1)      
        return mm[n]-1

参考:链接3

result :

数据结构学习day7:DP实战

缺点:时间过长。

参考:

链接1:https://blog.****.net/hearthougan/article/details/53869671

链接2:https://blog.****.net/qq_30006749/article/details/86704857

链接3:https://leetcode.com/problems/palindrome-partitioning-ii/discuss/221384/Python-Iterative-DP-Bottom-up-O(N2)