0-1 Sac à dos
Guide détaillé et implémentation de Python pour le problème « 0-1 Knapsack ».
1. Apprendre
Le problème « 0-1 Knapsack » est un défi clé dans la section Programmation dynamique.
Cette implémentation se concentre sur la logique de niveau simple dans Python.
Nous accordons la priorité à la précision technique et à la lisibilité du code dans les solutions que nous proposons.
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
Visualisation du flux logique pour 0-1 Knapsack.
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
Lisez attentivement l'énoncé du problème pour 0-1 Knapsack.
2. Formulate brute force
Rédigez une solution itérative simple.
3. Identify inefficiency
Recherchez les calculs redondants.
4. Optimize search path
Utilisez le hachage ou le tri pour accélérer le processus.
5. Final Implementation
Nettoyer le code pour les normes de production.
Énoncé du problème
Écrivez une fonction knapsack(W, wt, val, n) qui trouve la valeur maximale pouvant être mise dans un sac à dos de capacité W en utilisant des éléments avec des poids wt et des valeurs val. Vous ne pouvez pas diviser des éléments ; Soit vous prenez un objet, soit vous le laissez.
- •1 <= n <= 100
- •1 <= W <= 1000
- •1 <= wt[i], val[i] <= 1000
Exemples
knapsack(50, [10, 20, 30], [60, 100, 120], 3)
220
By taking items with weight 20 and 30, the total weight is 50, and the value is 100 + 120 = 220.
knapsack(10, [5, 4, 6, 3], [10, 40, 30, 50], 4)
90
By taking items of weight 4 and 3, the total weight is 7, and the value is 40 + 50 = 90.
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- Structures d'entrée vides
- Entrées à élément unique
- Grandes limites numériques
Prêt à résoudre ?
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Aperçus et variations des entretiens
Répartition de l'analyse de complexité
Pourquoi le temps: Directly evaluates all possibilities.
Pourquoi l'espace: Uses standard local memory.
Pourquoi le temps: Optimized paths reduce total operations.
Pourquoi l'espace: May trade memory for speed.
Code Python de solution optimisée
Code Python de solution optimisée
def knapsack_opt(W, wt, val, n):
dp = [0] * (W + 1)
for i in range(n):
for w in range(W, wt[i] - 1, -1):
dp[w] = max(dp[w], val[i] + dp[w - wt[i]])
return dp[W]Code de force brute (spoiler gardé)
Code de force brute (spoiler gardé)
def knapsack_brute(W, wt, val, n):
if n == 0 or W == 0: return 0
if wt[n-1] > W: return knapsack_brute(W, wt, val, n - 1)
return max(val[n-1] + knapsack_brute(W - wt[n-1], wt, val, n - 1), knapsack_brute(W, wt, val, n - 1))Algorithm Pattern Checklist
When dealing with Dynamic Programming data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
Key Revision Notes
Les propriétés standard du problème de programmation dynamique s’appliquent.
Questions connexes
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