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如果我们能证明有限容量背包问题在一个多项式时间内求解,则所有背包都属于P。

有限容量背包问题是一个经典的组合优化问题,它的目标是在给定的一组物品中选择一些物品放入背包中,使得物品的总价值最大化,同时不超过背包的容量限制。

如果我们能证明有限容量背包问题在一个多项式时间内求解,则所有背包都属于P。这意味着我们可以在多项式时间内解决任何背包问题,包括具有不同容量限制和不同物品集合的背包问题。

背包问题属于NP完全问题,这意味着目前没有已知的多项式时间算法可以解决所有背包问题。然而,如果我们能够找到一个多项式时间算法来解决有限容量背包问题,那么我们可以将这个算法应用于其他背包问题,从而证明它们也可以在多项式时间内求解。

在实际应用中,背包问题经常出现在资源分配、货物装载、投资组合优化等领域。例如,在电子商务中,背包问题可以用于优化物流配送,使得货物的总体积或重量最大化,同时不超过运输工具的容量限制。

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《算法设计与分析》学习笔记

换句话说,对于一个给定的NP问题,如果我们一个解,我们可以在多项式时间内验证这个解的正确性。然而,我们并不能在多项式时间内找到一个解。...这是因为NP问题通常是非确定性多项式时间可解的,意味着我们可以猜测一个解并在多项式时间内验证它,但没有一种确定性的算法能够在多项式时间内找到一个解。...如果能够在多项式时间内找到NP问题的解,那么P问题和NP问题将等价,这是一个著名的数学难题,被称为P与NP问题的克里伯尔猜想。...需要注意的是,虽然NP问题的解不能在多项式时间内找到,但如果我们得到了一个解,我们可以在多项式时间内验证其正确性。因此,一些NP问题可以通过近似算法或优化策略来获得接近最优解的解决方案。...程序H首先尝试运行程序P并观察它的行为。如果程序P有限步骤内停机,程序H返回"停机"。否则,程序H进入一个无限循环。 接下来,构造一个新的程序D。

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【知识】NP及其相关问题的概念

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    假如一个无限循环检查程序能够写出,那么它肯定可以用于自检。假设此时我们可以编写这样的一个程序,叫做LOOP。LOOP把一个程序P作为输入并使P自身运行。如果P自身运行时出现循环,显示短语YES。...根据我们的定义,如果P(P)终止,LOOP(P)进入一个无限循环。设当P=LOOP时,P(P)终止。此时,按照LOOP程序,LOOP(P)应该进入一个无限循环。...检验一个问题是否属于NP的简单方法就是将该问题用“是/否(yes/no)问题”的语言描述。如果我们多项式时间内能够证明一个问题的任意“是”的实例是正确的,那么该问题就是NP类。...也并不是所有可判定性问题属于NP。考虑确定一个图是否没有哈密尔顿圈的问题。证明一个图有哈密尔顿圈是相对简单的事情——我们只需要找到一个就可以了。...因此,如果任意NP-完全问题有一个多项式时间解,那么NP中的每一个问题必然都有一个多项式时间解。 假设我们一个NP-完全问题 P1,并设P2 已知属于NP。

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    ---- 彻底转换为 0-1 背包问题 对于完全背包我们知道每件物品可以选择无限次,但是我们容量仍然是有限的。...先将一个多重背包问题根据「二进制优化」的思路,转化为 0-1 背包问题,然后根据物品是属于 0-1 背包 还是 完全背包 决定容量 j 是从大到小还是从小到大进行推算。...---- 多维背包问题 多维背包问题 :有 N 件物品和一个容量是 V 的背包背包承受的最大重量是 M。...如果选择一个物品,必须选择它的父节点。 ? 如果选择物品 5,必须选择物品 1 和 2。这是因为 2 是 5 的父节点,1 是 2 的父节点。...背包问题的本质其实是这么一个模型:我有一些额度(背包容量)用来做决策(选择物品),做决策会伴随着成本和收益,求解在额度以内的最大收益。 所有背包问题的变种离不开这个模型。

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    一文理解NP完全理论,NP问题,NPC问题

    比如,在哈密顿回路中,我们给出一个所有节点的序列,即证书,可以很容易在多项式时间内验证这个证书是否是一个哈密顿回路。 ...属于NPC,那么比Q1还难的Q2自然也是NPC问题;P问题代表是简单的问题,如果Q2属于P问题,那比Q2还简单的Q1自然也是P问题。...NP问题—P问题的证明  根据概念,已知能够设计一个算法,在多项式时间内解决一个问题,那这个问题就是属于P问题。而如果目前的问题找不到这样一个算法去直接解答,就需要采用证明的方式去验证其是P问题。...顶点覆盖问题一般要求我们覆盖所有边最少的顶点集,这是一个最优化问题,那便可以转化为一个判断型问题,也就是图中是否存在一个数目为m的顶点覆盖集。...对应在原图G中,e1和e2之间不存在边,那边可知至少有一个节点不∈S(如果属于S原图便存在边了)便可以推回去证明了。

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    【动态规划背包问题】背包问题第一阶段最终章:混合背包问题

    如果实在要分侧重点的话,我更愿意你将大多数时间花在「01 背包」和「完全背包」上。 混合背包 给定物品数量 和背包容量 。...求解将哪些物品装入背包可使这些物品的费用总和不超过背包容量,且价值总和最大。...我们知道在一维空间优化方式中「01 背包」将当前容量 按照“从大到小”进行遍历,而「完全背包」则是将当前容量 按照“从小到大”进行遍历。...先将一个「多重背包」问题通过「二进制优化」的思路,转化为「01 背包」问题。 然后根据物品是属于「01 背包」还是「完全背包」决定容量 是"从大到小"还是"从小到大"进行推算。...对于「完全背包」和「多重背包」而言,一个可以选择「任意个数的物品」,另外一个存在「选择物品的上界」。

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    文心一言: 要证明分数背包问题具有贪心选择性质,我们可以按照以下步骤进行逻辑推导: 理解问题: 分数背包问题允许我们选择物品的部分重量,目标是最大化背包内物品的总价值,同时不超过背包的总容量。...贪心策略: 我们总是选择单位重量价值(价值除以重量)最高的物品放入背包,直到背包满或所有可选物品都已考虑。 证明贪心策略的最优性: 假设我们一个最优解,它不是通过贪心策略得到的。...讯飞星火: 贪心选择性质是指,在分数背包问题中,每次选择物品时,选择单位价值最高的物品。这样可以保证在有限时间内获得最大的总价值。...然后实现了一个fractionalKnapsack函数,该函数接受一个物品列表和一个背包容量作为参数,返回背包装载的最大价值。...在分数背包问题中,贪心选择性质意味着如果我们选择了物品i,那么我们可以忽略掉所有重量大于或等于a[i]/c[i]的物品j。

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    背包九讲学习笔记

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    你必须知道的基础算法

    这一过程一直进行到已发现从源结点可达的所有结点为止。如果还存在未被发现的结点,选择其中一个作为源结点并重复以上过程,整个进程反复进行直到所有结点都被发现为止。...Dijkstra单源最短路径算法和Prim最小生成树算法(后续有介绍)采用了和宽度优先搜索类似的思想。他属于一种盲目搜寻法,目的是系统地展开并检查图中的所有节点,以找寻结果。...每一个解都对应于一个值,我们希望找到具有最优值的解。动态规划算法与分治法类似,其基本思想也是将待求解问题分解成若干个子问题,先求解子问题,然后从这些子问题的解得到原问题的解。...如果我们能够保存已解决的子问题的答案,而在需要时再找出已求得的答案,这样就可以避免大量的重复计算,节省时间。我们可以用一个表来记录所有已解的子问题的答案。.../*如果本物品的价值加上背包剩下的空间放的物品的价值大于上一次选择的最佳方案更新c[i][j]*/                               c[i][j]=p[i]+c[i-1]

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    动态规划专题刷题记录③:背包问题

    用反证法可以证明:假设最优解由若干个b_i构成,且存在b_k不属于原货币系统a_i,b_k可以用两个以上的原货币系统中的元素表示(如果可以用一个元素表示就和a_i相等了,假设:b_k = a_1+a_...故这题解法就是,看一个货币面值是否可以用其他的面值表示,如果可以表示扔掉这个,做法就是将面值从小到大排序,然后第i个面值当做背包容量,用前i-1个货币面值去装,如果恰好装满的方案数大于等于1可以舍去这个面值...i个物品划分,那么我们只要在求出所有状态的值之后再回溯找一遍每个物品是否被选即可,如果被选,说明 dp[i-1][j-v[i]] = dp[i][j] – w[i]。...还要求一种合法方案,可以参见背包问题求解具体方案的那一栏,从后往前回溯没件物品,若dp[i][k] dp[i-1][k-j] + w[i][j],说明找到一种方案,其中k代表当前实际的容量,j用于遍历所有容量...有依赖的背包问题 1. 题面 有 N 个物品和一个容量是 V 的背包。 物品之间具有依赖关系,且依赖关系组成一棵树的形状。如果选择一个物品,必须选择它的父节点。

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    背包法多样,本质上还是对状态转移的求解....:求次优解、第K优解(还不会) 法一:基础 求解最多可以放多少件物品或者最多可以装满多少背包的空间。...法三:输出01背包的路径, 背包问题是要求一个最优值,如果要求输出这个最优值的方案 记录下每个状态的最优值是由状态转移方程的哪一项推出来的,换句话说,记录下它是由哪一个策略推出来的。...:求方案总数 对于一个给定了背包容量、物品费用、物品间相互关系(分组、依赖等)的背包问题,除了再给定每个物品的价值后求可得到的最大价值外,还可以得到装满背包或将背包装至某一指定容量的方案总数。...实际上,一个正确的状态转移方程的求解过程遍历了所有可用的策略,也就覆盖了问题的所有方案。只不过由于是求最优解,所以其它在任何一个策略上达不到最优的方案都被忽略了。

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    文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (218)-- 算法导论16.2 6题

    六、设计算法,在O(n)时间内求解分数背包问题。如果要写代码,请用go语言。...对于最后一个物品,如果它不能完全放入背包中,我们只需放入背包剩余容量的那部分。这个算法的时间复杂度是O(n log n),因为我们需要对物品进行排序。...然后我们定义了一个函数fractionalKnapsack来求解分数背包问题,它接受一个物品列表和一个背包容量作为参数,返回背包中的最大总价值。...在O(n)时间内求解分数背包问题是不可能的,因为这将破坏该问题的NP-hard性质。然而,我们可以使用贪心算法在O(nlogn)时间内求解分数背包问题。...当背包容量不足以容纳整个物品时,我们只取部分物品。这种方法在O(nlogn)时间内求解分数背包问题,但不能保证得到最优解。

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