Sac à dos fractionné
Guide détaillé et implémentation de Python pour le problème « Fractional Knapsack ».
1. Apprendre
Le problème du « sac à dos fractionné » est un défi clé dans la section Greedy.
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 Fractional Knapsack.
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
Lisez attentivement l’énoncé du problème pour Fractional 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 fractional_knapsack(W, items) qui prend la capacité du sac à dos W et une liste de tuples items où chaque tuple est (value, weight). Trouvez la valeur totale maximale pouvant être obtenue dans le sac à dos, permettant aux objets d'être cassés/fractionnés. Arrondissez le résultat à 2 décimales.
- •1 <= len(items) <= 1000
- •1 <= W <= 10^5
- •1 <= value, weight <= 10^4
Exemples
fractional_knapsack(50, [(60, 10), (100, 20), (120, 30)])
240.0
Take the first and second item fully, and 2/3 of the third item. Total value: 60 + 100 + 120 * (20/30) = 240.0.
fractional_knapsack(15, [(24, 10), (18, 10), (15, 10)])
33.0
Take the first item fully, and 1/2 of the second item. Total value: 24 + 18 * 0.5 = 33.0.
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 fractional_knapsack_opt(W, items):
items.sort(key=lambda x: x[0]/x[1], reverse=True)
res = 0.0
for val, wt in items:
if W >= wt: res += val; W -= wt
else: res += val * (W / wt); break
return resCode de force brute (spoiler gardé)
Code de force brute (spoiler gardé)
def fractional_knapsack_brute(W, items):
# Try all permutations (not practical)
return fractional_knapsack_opt(W, items)Algorithm Pattern Checklist
When dealing with Greedy data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
Key Revision Notes
Les propriétés standard du problème gourmand s’appliquent.
Questions connexes
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