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(Java)貪心演算法解決01揹包問題

問題描述如下:

給定n種物品和一個揹包。物品i的重量是Wi,其價值為Vi,揹包的容量為C。應如何選擇裝入揹包的物品,使得裝入揹包中物品的總價值最大?

經典的揹包問題,這次選用貪心演算法來解決

程式碼如下:

package TXSF;

import java.util.Scanner;

public class BAG {
	public static void main(String args[]){
		int n,i,j;
		double C;
		System.out.println("請輸入待選擇的物品的個數:");
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		n = scanner.nextInt();
		System.out.println("請輸入揹包容量:");
		C = scanner.nextDouble();
		double[] a = new double[n];    //物品重量陣列
		double[] b = new double[n];    //物品價值陣列
		double[] x = new double[n];
		for(i = 0; i < n; i++){
			a[i] = Math.floor(Math.random()*20);
		}
		for(i = 0; i < n; i++){
			b[i] = Math.floor(Math.random()*20);
		}
		System.out.println("隨機產生的物品重量為:");
		for(i = 0; i < n; i++){
			System.out.print(a[i]+"  ");
		}
		System.out.println();
		System.out.println("隨機產生的物品價值為:");
		for(i = 0; i < n; i++){
			System.out.print(b[i]+"  ");
		}
		System.out.println();
		double value = Knapsack(a,b,x,C,n);
		System.out.println("最大價值為:"+value);
	}
	static void sort(double[] a, double[] b, int n){
		double[] c = new double[n];
		for(int i = 1; i < n; i++){
            c[i] = b[i]/a[i];
        }
        for(int i = 1; i < n; i++){
            for(int j = 1; j < n-i; j++){
                if(c[j] < c[j+1]){

                    double temp=c[j];
                    c[j]=c[j+1];
                    c[j+1]=temp;

                    double temp2=a[j];
                    a[j]=a[j+1];
                    a[j+1]=temp2;

                    double temp3=b[j];
                    b[j]=b[j+1];
                    b[j+1]=temp3;
                }
            }
        }
    }
	static double Knapsack(double[] a, double[] b, double[] x, double C, int n){
		sort(a,b,n);
		int i;
		double total = 0;
		for (i = 0; i < n; i++) {
            if (a[i] <= C){//如果揹包剩餘的容量大於等於第i個物體的重量
            x[i] = 1;   //把第i個物體整個裝進揹包
            C = C - a[i];  //揹包的剩餘容量減少了第i個物體的重量
            }else {     
                break;  //退出迴圈
            }
        }
        if (i < n){//判斷是否第n個物體整個裝進去揹包裡了,如果i<=n表示否定
            x[i] = C/a[i];    
        }
        for(i = 0; i < n; i++){
        total = total+x[i]*b[i];
        }
        return total;
	}
}

執行截圖如下:

如程式碼有誤,歡迎指出。