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C++完全背包问题状态转移方程怎么写

轻婷吖_3788

轻婷吖_3788

发布时间:2026-09-29 15:35:36

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来源于php中文网

原创

<p>完全背包一维状态转移方程为 dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]),内层 j 正向遍历,因需复用已更新的 dp[j - weight[i]] 实现物品无限选取;二维对应 dpi = max(dpi-1, dpi] + value[i])。</p>

c++完全背包问题状态转移方程怎么写

完全背包的状态转移方程长什么样

标准写法是:dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]),注意这里是一维数组、且内层循环正向遍历(j 从 weight[i] 到 capacity)。和 0-1 背包只差一个方向:0-1 背包必须倒序,否则会重复使用物品;而完全背包正序,才允许同一物品被多次选中。

为什么一维数组要正向遍历

因为 dp[j - weight[i]] 在正序时可能已经更新过——它代表「已考虑过第 i 个物品的更小容量状态」,所以当前这次更新就等效于「在已有选择基础上再拿一个 i」。这正是“无限数量”的体现。

常见错误现象:

  • 误用 0-1 背包的倒序逻辑,导致每个物品最多用一次
  • 把二维写法直接平移成一维但没改遍历方向,结果答案偏小
  • 初始化错误:要求恰好装满时,dp[0] = 0,其余设为负无穷;不要求恰好时,全部初始化为 0

二维写法怎么对应到一维

二维状态是 dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-weight[i]] + value[i]) —— 注意第二项是 dp[i][...],不是 dp[i-1][...],说明第 i 个物品可以重复参与转移。压缩成一维后,正向遍历才能让 dp[j-weight[i]] 保留本轮更新过的值。

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实操建议:

  • 调试时先写二维版本验证逻辑,再降维
  • 检查循环嵌套顺序:外层是物品(i),内层是容量(j 正向)
  • 若题目要求「最少硬币数」而非最大价值,把 max 换成 min,并初始化为大整数(如 INT_MAX/2 防溢出)

容易被忽略的边界和类型细节

重量和价值数组下标是否从 0 开始、capacity 是否可能为 0、weight[i] 是否可能为 0(会导致无限循环)——这些都会让 dp[j - weight[i]] 访问越界或陷入死循环。

务必加保护:

  • 循环内判断 if (weight[i] 再更新
  • 用 size_t 时小心 j - weight[i] 下溢(转成有符号比较更安全)
  • 如果 weight[i] == 0 且 value[i] > 0,问题无解(可无限增益),应提前返回

实际写的时候,别光背方程,盯着“哪个状态依赖哪个状态”画两行小表格,比记公式管用。

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