背包问题,搞定了!——背包问题总结篇

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背包问题是动态规划里的非常重要的一部分,所以没等总结动态规划,先总结一波背包问题~

关于这几种常见的背包,其关系如下:
image.png
通过这个图,可以很清晰分清这几种常见背包之间的关系。
在刷背包问题的时候,都是按照如下五部来逐步分析。

  1. 确定dp数组(dp table)以及下标的含义
  2. 确定递推公式
  3. dp数组如何初始化
  4. 确定遍历顺序
  5. 举例推导dp数组

可以根据五部分析法,自己在纸上一步一步写出来,最后手撕代码出来,必要时将模拟一遍程序的遍历过程,每个类型的背包都试一试,一定会有意想不到的收获。 可回看背包系列笔记的手写分析笔记~


五部分析中里哪一步都很关键,但确定递推公式确定遍历顺序都有一定套路,具有规律性和代表性,所以从这两点来对背包问题做一做总结。

背包递推公式

问最多装多少(或者能否装满背包 - 无非就是最后装最多后判断是否是满的):dp[j] = max(dp[j], dp[j - nums[i]] + nums[i]); ,对应题目如下:

装满背包有几种方法:dp[j] += dp[j - nums[i]] ,对应题目如下:

背包装满后的最大价值:dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]); ,对应题目如下:

装满背包所有物品的最小个数:dp[j] = min(dp[j - coins[i]] + 1, dp[j]); ,对应题目如下:

遍历顺序

01背包

一切的源头是其递推公式是依赖于左上方的值,因此有了如下的遍历顺序:
动态规划:关于01背包问题,你该了解这些!中基于二维dp数组实现01背包先遍历物品还是先遍历背包都是可以的,且第二层for循环是从小到大遍历
动态规划:关于01背包问题,你该了解这些!(滚动数组)基于一维dp数组实现01背包只能先遍历物品再遍历背包容量,且第二层for循环是从大到小遍历。
一维dp数组的背包在遍历顺序上和二维dp数组实现的01背包其实是有很大差异的,大家需要注意!

完全背包

说完01背包,再看看完全背包。
动态规划:关于完全背包,你该了解这些!中,基于一维数组dp实现纯完全背包,先遍历物品还是先遍历背包都是可以的,且第二层for循环是从小到大遍历。
但是仅仅是纯完全背包的遍历顺序是这样的,题目稍有变化,两个for循环的先后顺序就不一样了。
🔴如果求组合数就是外层for循环遍历物品,内层for遍历背包
🔴如果求排列数就是外层for遍历背包,内层for循环遍历物品
相关题目如下:

如果求最小数,而不是数目多少而是大小,那么两层for循环的先后顺序就无所谓了,相关题目如下:

对于背包问题,其实递推公式算是容易的,难是难在遍历顺序上,如果把遍历顺序搞透,才算是真正理解了

总结

这篇背包问题总结篇是对背包问题的高度概括,讲最关键的两部:递推公式和遍历顺序,结合力扣上的题目全都抽象出来了
另外,多重背包目前力扣还找不到题目,也不是面试考察的重点,可以放一放~

学习资料:

背包问题总结篇