本文分享的必刷题目是从蓝桥云课、洛谷、AcWing等知名刷题平台精心挑选而来,并结合各平台提供的算法标签和难度等级进行了系统分类。题目涵盖了从基础到进阶的多种算法和数据结构,旨在为不同阶段的编程学习者提供一条清晰、平稳的学习提升路径。
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附上汇总贴:算法竞赛备考冲刺必刷题(C++) | 汇总
【题目来源】
洛谷:P2871 [USACO07DEC] Charm Bracelet S - 洛谷
【题目描述】
有N NN件物品和一个容量为M MM的背包。第i ii件物品的重量是W i W_iWi,价值是D i D_iDi。求解将哪些物品装入背包可使这些物品的重量总和不超过背包容量,且价值总和最大。
【输入】
第一行:物品个数N NN和背包大小M MM。
第二行至第N + 1 N+1N+1行:第i ii个物品的重量W i W_iWi和价值D i D_iDi。
【输出】
输出一行最大价值。
【输入样例】
4 6 1 4 2 6 3 12 2 7【输出样例】
23【核心思想】
问题分析:给定N NN件物品,每件有重量W i W_iWi和价值D i D_iDi,背包容量为M MM。每件物品只能选一次,求在总重量不超过M MM的前提下,能装入背包的最大总价值。这是一个经典的01背包问题。
算法选择:
- 01背包(一维滚动数组):d p [ j ] dp[j]dp[j]表示背包容量为j jj时的最大价值,逆序遍历容量保证每件物品只选一次
关键步骤:
- 读取输入:N , M N, MN,M和N NN件物品的( W i , D i ) (W_i, D_i)(Wi,Di)
- 初始化:d p [ 0.. M ] = 0 dp[0..M] = 0dp[0..M]=0
- 01背包递推(i ii从1 11到N NN):
- 对于j jj从M MM到W i W_iWi逆序:
- d p [ j ] = max ( d p [ j ] , d p [ j − W i ] + D i ) dp[j] = \max(dp[j],\ dp[j - W_i] + D_i)dp[j]=max(dp[j],dp[j−Wi]+Di)
- 对于j jj从M MM到W i W_iWi逆序:
- 输出d p [ M ] dp[M]dp[M]
时间/空间复杂度:
- 时间复杂度:O ( N ⋅ M ) O(N \cdot M)O(N⋅M)
- 空间复杂度:O ( M ) O(M)O(M),一维滚动数组
01背包的核心思想:
- 选或不选:对于每件物品,只有两种状态——选(占用W i W_iWi容量,获得D i D_iDi价值)或不选(不占用容量,价值不变)
- 逆序遍历保证唯一性:容量从大到小遍历,确保d p [ j − W i ] dp[j - W_i]dp[j−Wi]是未选第i ii件物品时的状态,避免同一件物品被重复选取
- 最优子结构:d p [ j ] dp[j]dp[j]仅依赖之前的状态,满足无后效性
- 适用于"有限物品 + 容量约束 + 最大化价值"类经典背包问题
【解题思路】
【算法标签】
#普及- #01背包
【代码详解】
#include<bits/stdc++.h>usingnamespacestd;intn,m,w[4000],d[4000],dp[12890];intmain(){cin>>n>>m;// 输入n和mfor(inti=1;i<=n;i++){// 输入n件无皮的重量和价值cin>>w[i]>>d[i];}for(inti=1;i<=n;i++){// 01背包的模板(滚动数组版)for(intj=m;j>=w[i];j--){dp[j]=max(dp[j],dp[j-w[i]]+d[i]);}}cout<<dp[m]<<endl;// 输出dp[m]return0;}【运行结果】
4 6 1 4 2 6 3 12 2 7 23