package n18_揹包問題貪心演算法;

/*
 * 用貪心演算法解揹包問題
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 單位重量價值分別為:10 5 7 6 3 8 90 100
        double w[] = { 0, 50, 80, 30, 40, 20, 60, 10 ,1};//物體的重量

        double v[] = { 0, 500, 400, 210, 240, 60, 480, 900,100 };//物體的價值

        double M = 170;// 揹包所能容納的重量

        int
 
 n = w.length - 1;// 物體的個數

        double[] x = new double[n + 1];// 每個物體裝進的比例,大於等於0並且小於等於1

        f(w, v, M, n, x);//呼叫貪心演算法函式

        System.out.println("排序後的物體的重量:");
        for(int i=1;i<=n;i++){
            System.out.print(w[i]+"\t");
        }
        System.out.println();

        System.out.println("排序後的物體的價值:"
 
);
        for(int i=1;i<=n;i++){
            System.out.print(v[i]+"\t");
        }

        double[]t=new double[n+1];//定義一個數組表示單位重量物體的價值
        for(int i=1;i<=n;i++){
            t[i]=v[i]/w[i];
        }
        //用氣泡排序對double[]t進行排序(大的在前)
        for(int i=1;i<=n;i++){
            for(int j=1
 
;j<=n-i;j++){
                if(t[j]<t[j+1]){
                    double temp=t[j];
                    t[j]=t[j+1];
                    t[j+1]=temp;
                }
            }
        }
        System.out.println();

        System.out.println("排好序後的單位物體的價值: ");
        for(int i=1;i<=n;i++){
            System.out.print(t[i]+"\t");
        }

        double maxValueSum=0;   //用來存放揹包能裝下的物體的最大價值總和
        for(int i=1;i<x.length;i++){
            maxValueSum+=x[i]*v[i];
        }
        System.out.println();

        System.out.println("排序後每個物體裝進揹包的比例:");
        for(int i=1;i<=n;i++){
            System.out.print(x[i]+"\t");
        }
        System.out.println();

        System.out.println("揹包能裝下的物體的最大價值總和為: "+maxValueSum);

    }

    /**
     * 
     * @param w 物體的重量
     * @param v 物體的價值
     * @param M 揹包的容量
     * @param n 物體的個數
     * @param x 每個物體裝進揹包的比例,取值0<=x[i]<=1,(1<=i<=n)
     */
    private static void f(double[] w, double[] v, double M, int n, double[] x) {
        sort(w, v, n);// 首先按照物體的單位重量的價值進行排序,單位重量價值大的排在前面

        double c = M;   //揹包剩餘的容量,剛開始時還沒用裝東西,為M
        int i;//表示第幾五物體
        for (i = 1; i <= n; i++) {
            if (w[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 -= w[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 / w[i];    
        }
    }

    /*
     * 可以按氣泡排序來寫，先計算W中每個物體單位價值存成一個數組，然後氣泡排序，
     * 若有元素交換，對應W中相同標號的元素也交換就可以了
     */
    private static void sort(double[] w, double[] v, int n) {
        double []t=new double[n+1];
        for(int i=1;i<=n;i++){
            t[i]=v[i]/w[i];
        }
        for(int i=1;i<=n;i++){
            for(int j=1;j<=n-i;j++){
                if(t[j]<t[j+1]){

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

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

                    double temp3=v[j];
                    v[j]=v[j+1];
                    v[j+1]=temp3;
                }
            }
        }
    }
}