Coding Interview Prep · 课时

0/1 背包:取或不取

在重量上限内最大化价值

第 1 / 4 课13 个步骤

0/1 背包:取或不取 是 CoddyKit 上的免费 Coding Interview Prep 课时。 这是第 1 节课,共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 Coding Interview Prep 学习路径的一部分,你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Coding Interview Prep 课程共包含 4 节课。

背包问题的故事

您有一个有重量限制的背包和一堆物品。0/1 背包要解决的问题是:在不超出容量的前提下,选择哪些物品才能使价值最大?🎒

选择或放弃

0/1表示每件物品要么完整取走,要么完全跳过。您不能拿走半件物品,因此每次选择都只有取或不取两种可能。

为什么贪心法会失败

先拿最轻或价值最高的物品,可能会浪费容量。贪心捷径在这里并不成立,因此需要考虑真正的物品组合。

两个输入

给定两个一一对应的列表:每件物品的重量和值,以及一个容量。第 i 件物品的重量为 wt[i],价值为 val[i]。

wt  = [1, 3, 4, 5]
val = [1, 4, 5, 7]
cap = 7

定义状态

令 dp[i][w] 表示在容量为 w 时使用前 i 件物品所能获得的最大价值。准确地命名状态是解决问题的关键。

跳过选择

如果跳过第 i 件物品,价值就是已有的价值:dp[i-1][w]。剩余物品仍然可以使用全部容量。

拿取选择

如果拿取第 i 件物品,就加上它的价值并减少容量:val[i] + dp[i-1][w - wt[i]]。只有当 w 至少为 wt[i] 时,这个选择才合法。

选择更优的分支

递推式只需用 max 保留两个选项中较大的那个。每个单元格都依赖于已经计算好的子问题答案。

dp[i][w] = max(dp[i-1][w],
               val[i] + dp[i-1][w - wt[i]])

基础行

没有物品时,无论容量是多少,都只能获得 0 的价值。这个边界条件将第一行全部填为 0,为后续计算提供基础。

dp = [[0] * (cap + 1) for _ in range(n + 1)]

填充表格

外层遍历物品,内层遍历容量。每个单元格只读取上方的那一行,因此一次遍历就能填满整张表。

for i in range(1, n + 1):
    for w in range(cap + 1):
        dp[i][w] = dp[i-1][w]

读取答案

右下角的单元格 dp[n][cap] 保存了使用所有物品且容量为 cap 时的最大价值。这个单元格就是最终答案。

快速检查

测试 0/1 背包的核心递推式。

回顾

您已经学会了 0/1 背包:每件物品都只能选择取或不取,dp[i][w] 会在跳过和拿取之间保留更优值,而 dp[n][cap] 就是答案。🎉

免费开始

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常见问题解答

「0/1 背包:取或不取」课时是免费的吗?

是的 — 「0/1 背包:取或不取」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习(内置代码编辑器和全天候 AI 导师)并解锁 Coding Interview Prep 课程的其余内容,请升级到 CoddyKit PRO。 Coding Interview Prep 课程共包含 4 节课。

「0/1 背包:取或不取」这节课中我会学到什么?

在重量上限内最大化价值 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Coding Interview Prep,全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 Coding Interview Prep 需要有经验吗?

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Coding Interview Prep 课程适合初学者到高级学习者,你可以从这里开始或从头开始,按照自己的节奏学习。 这是第 1 节课,共 4 节。

「0/1 背包:取或不取」课时需要多长时间?

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动,所以你能稳步进步,并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 Coding Interview Prep 课中编写并运行代码吗?

能。每节 Coding Interview Prep 课都包含内置代码编辑器,你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码,并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

此课程中的所有课时

  1. 0/1 背包:取或不取
  2. 空间优化的背包
  3. 完全背包与换零钱 DP
  4. 子集和与划分
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