背包问题(Knapsack Problem)是经典的动态规划算法题目,常用于教学和面试中考察逻辑思维与算法实现能力。它有多种变体,例如0-1背包完全背包多重背包,每种都有独特的解题思路。

📌 问题定义

给定一组物品,每种物品有对应的重量价值,在总重量不超过背包容量的前提下,如何选择物品使总价值最大?

  • 0-1背包:每个物品只能选或不选(二选一)
  • 完全背包:物品可无限次选择
  • 多重背包:每个物品有数量限制

💡 解法思路

  1. 动态规划(推荐)
    使用二维数组或滚动数组优化空间复杂度,核心是状态转移方程:
    dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j - weight[i]] + value[i])
    👉 点击了解动态规划详解

  2. 贪心算法(仅适用于特定变体)
    通过优先选择单位价值最高的物品,但可能无法得到全局最优解。

  3. 分支限界法
    适合小规模数据,通过搜索树剪枝优化计算效率。

📱 应用场景

  • 资源分配优化(如投资组合选择)
  • 任务调度(时间与收益的平衡)
  • 电商购物车(在预算内最大化商品价值)

📚 扩展阅读

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