01背包问题的变体

匿名 (未验证) 提交于 2019-12-02 23:55:01

维克多博士创造了一个裂变反应堆,可取用处于液体状态的放射性物质。反应堆的容量是V加仑。他有N瓶的放射性液体,每个都有一定的质量和一定的体积。当液体倒入反应堆时,也产生一些单位的能量。现在,维克多想要将能量输出最大化。但是,有一个限制条件。他研究了原子元素的物理知识和历史,认识到反应堆内放射性液体的总量不能超过特定的临界质量M,否则反应就会失控,并引发剧烈的爆炸。

写一个算法,帮助他从反应堆获得最大的能量,而不会让他丢掉性命。

该函数/方法的输入包括六个参数――

reactorCap,一个整数,表示反应堆的容量(V);

numberOfRadLiquid,一个整数,表示现有小瓶的数量(N);

criticalMass,一个整数,表示反应堆的最大临界质量(M);

volumes,一个整数列表,按顺序表示N份放射性液体的体积;

masses,一个整数列表,按顺序表示N份放射性液体的质量;

energies,一个整数列表,按顺序表示N份放射性液体产生的能量。

返回一个整数,表示可在给定的约束条件下从反应堆中产生的最大能量。

1=<numberOfRadLiquid<=10^4

思路:可以用01背包问题的思路进行求解。
关于01背包问题的详细解析,可参考https://blog.csdn.net/mu399/article/details/7722810。
本题的阶梯代码如下:

int find(int reactorcap, int numberofradliquid, int criticalmass,     int volumes[], int masses[], int energies[]) {     vector<vector<vector<int> > > fn(numberofradliquid,vector<vector<int> >(criticalmass,(vector<int>)(reactorcap)));     for (int i = 0; i < numberofradliquid; i++) {         for (int j = 0; j < criticalmass; j++) {             for (int k = 0; k < reactorcap; k++) {                 if (volumes[i] <= k + 1 && masses[i] <= j + 1) {                     //cout << i << " " << j << " " << k << " " << endl;                     if (i == 0) {                         fn[i][j][k] = fn[i][j][k] + energies[i];                     }                     else {                         fn[i][j][k] = max(fn[i - 1][j][k], fn[i - 1][j - masses[i] + 1][k - volumes[i] + 1] + energies[i]);                     }                 }                 else {                     if (i == 0) {                         fn[i][j][k] = 0;                     }                     else {                         fn[i][j][k] = fn[i - 1][j][k];                     }                 }             }         }     }     return fn[numberofradliquid-1][criticalmass-1][reactorcap-1]; }  int main() {     int reactorCap = 100;//容量50      int numberOfRadLiquid = 5;//个数     int criticalMass = 15;//临界质量      int volumes[5] = { 50, 40, 30, 20, 10 };//体积     int masses[5] = { 1, 2, 3, 9, 5 };//质量     int energies[5] = { 300, 480, 270, 200, 180 };//能量       int sum_energies = find(reactorCap, numberOfRadLiquid, criticalMass,         volumes, masses, energies);      cout << sum_energies << endl;     return 0; }
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