0/1 背包:容量 W = 10,物品 A(重 6、价值 7)、B(重 5、价值 5)、C(重 5、价值 5)。(1) 按“价值/重量”从大到小贪心装,会得到什么解?最优解的目标值是多少?这说明什么?(2) 写出用 DP 求解的状态定义和转移方程,以及时间、空间复杂度。(3) 如果把二维 DP 压成一维数组,遍历容量时应该正序还是逆序,为什么?
面试官在考什么
是否真的自己写过 0/1 背包 DP:状态与转移写不写得出、一维压缩的正逆序理由说不得清、伪多项式复杂度是否有概念。
回答框架 · 前两步
- 贪心按性价比:A 是 7/6 ≈ 1.17,B、C 各 1.0,先拿 A,剩容量 4 装不下 B/C,得价值 7;最优是 B + C = 10。说明 0/1 背包不满足贪心选择性质(不能切分物品填满余量)。
- 状态 f[i][w] = 前 i 件物品、容量上限 w 时的最大价值;转移 f[i][w] = max(f[i-1][w], f[i-1][w - w_i] + v_i)(w ≥ w_i),边界 f[0][·] = 0。
还有 3 条答案要点、 3 层追问、 4 个常见坑, 以及针对你简历的追问路径,在定制报告里。
同一能力域的其他题
- 你说做过排产调度,用了遗传算法/模拟退火。请说明你的编码方式(染色体/状态表示)是什么?适应度函数里有没有加惩罚项?为什么?
- 你要实现一个最小化 0-1 整数规划的分支定界求解器。某实例根节点 LP 松弛下界 = 100,已知最优整数解 = 118。跑完 10 万个节点后 incumbent 仍是 118,open list 里还有 5 万个节点,其中最好的下界是 104。请回答:(a) 你用什么指标判断瓶颈在“下界太松”还是在“分支/节点选择策略差”?(b) 如果不改模型语义,只改界的紧度,列出两种手段并说明各自代价;(c) 当前 incumbent = 118,某子节点 LP 下界恰好等于 118 且解是分数,你是否剪枝,为什么?
- 一个 0-1 整数规划模型:200 个 0-1 变量、500 条约束,用求解器跑 1 小时,MIP gap 仍有 28%。日志显示 root LP relaxation 的目标值只比初始可行解好 5%,搜索树在第 3 层就展开出上万个节点。你会优先动哪几个地方?先动哪个、为什么?
- 你负责一个生产排程的混合整数规划求解服务:约 10 万变量,约束以背包和先后关系为主,16 核机器,当前分支定界跑 20 小时仍有 5% gap,LP 重求解占 80% 时间。业务要求 2 小时内给出可执行方案。团队提出三条路线:A 自研强分支+并行 B&B;B 增加问题特定割平面;C 改用约束规划/商用求解器或启发式先给可行解。作为技术负责人,你如何诊断瓶颈、排序路线、做 build/buy 取舍,并给出 90 天落地计划与验收指标?
- 整数规划:max z = 5x1 + 4x2,约束 2x1 + 3x2 ≤ 12,2x1 + x2 ≤ 7,x1, x2 ≥ 0 且取整。它的 LP 松弛最优解是 (x1, x2) = (2.25, 2.5),z = 21.25。请回答:(1) 你会对哪个变量分支,两个子问题分别是什么,各自 LP 上界大概是多少;(2) 如果某个子问题的 LP 松弛最优解恰好是整数解,是不是就可以直接把它从待探索列表里删掉,为什么;(3) 搜索过程中的“当前下界”是怎么来的、什么时候更新它。
- 你用列生成求解一个集合覆盖型主问题(最小化总成本)。当前 RMP 的对偶解为 π = (3, 2, 5)(对应 3 个需求)。子问题返回一条覆盖需求 2 和 3、成本为 6 的列。请回答:(a) 这条列的 reduced cost 是多少?该不该加入 RMP?(b) 列生成收敛后 RMP 的 LP 最优值是 100,四舍五入得到的整数可行解是 115,这个 gap 你打算怎么处理?(c) 如果子问题改用启发式搜索而不是精确最短路,对 (b) 中的下界和剪枝会有什么影响?