变种背包问题是指在传统的背包问题中,增加了一些限制条件。在添加下界限的情况下,我们需要考虑物品的数量不仅受到背包容量的限制,还受到物品的下界限的限制。
下面是一个使用动态规划解决变种背包问题(添加下界限)的示例代码:
def knapsack_with_lower_bound(weights, values, lower_bounds, capacity):
n = len(weights)
dp = [[0] * (capacity + 1) for _ in range(n + 1)]
for i in range(1, n + 1):
for j in range(1, capacity + 1):
if weights[i - 1] <= j:
# 计算当前物品的价值
val = values[i - 1] + dp[i - 1][j - weights[i - 1]]
# 检查下界限
if dp[i - 1][j] < lower_bounds[i - 1]:
dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], val)
else:
dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], val, dp[i][j - weights[i - 1]])
else:
dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weights[i - 1]])
return dp[n][capacity]
在这个示例代码中,我们使用动态规划的思想来解决背包问题。我们使用一个二维数组 dp
来保存每个子问题的解。其中 dp[i][j]
表示前 i
个物品在背包容量为 j
时能够获得的最大价值。
对于每个子问题,我们考虑两种情况:选择第 i
个物品或者不选择第 i
个物品。如果选择第 i
个物品,我们需要判断当前的背包容量是否满足下界限要求。如果满足,则计算当前物品的价值,并从剩余容量中减去当前物品的重量。否则,我们不选择当前物品,直接使用上一个子问题的解。
最后,返回 dp[n][capacity]
,即为问题的最优解。
需要注意的是,这个示例代码中的 weights
、values
、lower_bounds
和 capacity
分别表示物品的重量、价值、下界限和背包的容量。在使用时,需要根据具体问题进行调整。