Thousands Of Thoughts

Thousands Of Thoughts Sharing my thoughts, one post at a time.

03/11/2024

In computer science, knapsack problems are a family of optimization problems that involve selecting items to maximize the total value without exceeding a weight or capacity limit. These problems get their name from the idea of packing items into a knapsack (or backpack) in a way that optimizes the contents. They’re widely studied in areas like algorithm design, resource allocation, cryptography, and more.

Let’s dive into the main variants of knapsack problems and how they work:

1. The 0/1 Knapsack Problem
In the 0/1 knapsack problem, you have a set of items, each with:

A weight 𝑤𝑖
A value 𝑣𝑖
The goal is to pack the items into a knapsack of limited capacity 𝑊
W in such a way that the total value is maximized. However, you can only choose each item once (0 or 1 times), hence the "0/1" name.

Formal Problem Statement:
Given 𝑛
n items, each with weight
𝑤𝑖 and value 𝑣𝑖
Knapsack capacity
𝑊
W
Choose items to maximize total value
∑𝑣𝑖
∑vi
without exceeding total weight
∑𝑤𝑖 ≤ 𝑊 ∑wi ≤W
Approach:
This is a classic dynamic programming (DP) problem. The idea is to build up solutions to smaller problems and use them to solve larger problems.

Define a DP table where
𝑑𝑝[𝑖][𝑗]
dp[i][j] represents the maximum value achievable with the first 𝑖
i items and capacity 𝑗 .
The solution can be found in m𝑑𝑝[𝑛][𝑊]
dp[n][W], which gives the maximum value that can be packed with all
n items and capacity W.
This DP approach has a time complexity of
𝑂(𝑛𝑊)
O(nW).

2. The Fractional Knapsack Problem
In this variation, you can take fractions of an item, rather than being limited to taking an item entirely or not at all. This makes the problem continuous rather than discrete.

Formal Problem Statement:
Same as 0/1 knapsack, except that you can take fractions of items (for instance, half or a quarter of an item).
Approach:
Sort items by their value-to-weight ratio 𝑣 𝑤.
Start adding items to the knapsack in descending order of this ratio.
If the knapsack cannot hold an entire item, add the fraction that fits.
The fractional knapsack problem can be solved greedily in
𝑂(𝑛log𝑛)
O(nlogn) time (for sorting).

3. The Bounded Knapsack Problem
In this problem, each item has a limited number of copies. For example, if there are three copies of an item with weight 2 and value 3, you can choose to include 0, 1, 2, or 3 of that item in your knapsack.

Approach:
This problem can also be approached with dynamic programming, but it's more complex than the 0/1 version, as you must account for each possible quantity of each item.

4. The Unbounded Knapsack Problem
In this variation, there’s no limit to the number of times you can select each item, meaning you can include an item multiple times in the knapsack, as long as the total weight doesn’t exceed the capacity.

Approach:
This can also be solved using dynamic programming, with similar techniques to the 0/1 knapsack.
Since you can take each item repeatedly, a small adjustment to the DP table can efficiently compute the result.
Applications of Knapsack Problems
Knapsack problems have numerous real-world applications:

Resource Allocation: Optimizing limited resources (like budget, time, or space) to get maximum returns.
Cryptography: Some encryption methods use knapsack-like mathematical structures.
Investment Decisions: Deciding how to allocate funds across multiple options to maximize profit.
Supply Chain and Logistics: Determining how to pack containers or trucks most efficiently.
Complexity and Approximations
Knapsack problems are NP-hard, meaning they become very computationally expensive as the input size grows. Exact solutions may be infeasible for large instances, and approximation algorithms or heuristic approaches are often used instead.

Each variation has its own algorithmic approach, but the central idea remains the same: selecting items to maximize value under a constraint. This combination of constraints and maximization is what makes knapsack problems an interesting and challenging area of study in computer science!

02/11/2024

কম্পিউটার সায়েন্সে ন্যাপস্যাক সমস্যা বলতে এমন একটি সমস্যাকে বোঝায় যেখানে বিভিন্ন উপকরণ বা আইটেম থেকে এমনভাবে বাছাই করতে হয় যাতে একটি নির্দিষ্ট ক্ষমতার মধ্যে সর্বাধিক মূল্য অর্জন করা যায়। এটি "ন্যাপস্যাক" (বা ব্যাকপ্যাক) শব্দ থেকে এসেছে, কারণ ধারণাটি হলো একটি ব্যাগের মধ্যে বিভিন্ন জিনিস এমনভাবে ভরা যাতে তার মোট মূল্য সর্বাধিক হয়। এই সমস্যাগুলো এলগরিদম ডিজাইন, রিসোর্স ম্যানেজমেন্ট, ক্রিপ্টোগ্রাফি এবং বিভিন্ন ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ।

১. ০/১ ন্যাপস্যাক সমস্যা
০/১ ন্যাপস্যাক সমস্যায় প্রতিটি আইটেমের থাকে:

ওজন W
মূল্য V

এই সমস্যায় প্রতিটি আইটেম একবার বা একাধিকবার নেওয়া যায় না, তবে প্রতিটি আইটেম মাত্র একবার নেওয়া যায়, অর্থাৎ ০ বা ১ বার নেওয়া সম্ভব। এ কারণেই এর নাম ০/১ ন্যাপস্যাক সমস্যা।

সমস্যা নির্ধারণ:
nটি আইটেম রয়েছে, প্রতিটির ওজন W এবং মূল্য V

ব্যাগের ক্ষমতা W
এমনভাবে আইটেম বাছাই করতে হবে যাতে মোট মূল্য সর্বাধিক হয় এবং মোট ওজন 𝑊
W-এর মধ্যে থাকে।
সমাধান:
এটি সমাধানে ডায়নামিক প্রোগ্রামিং (DP) ব্যবহৃত হয়।

২. ভগ্নাংশ ন্যাপস্যাক সমস্যা
এ সমস্যায় প্রতিটি আইটেম ভগ্নাংশ বা আংশিকভাবে নেওয়া যায়, অর্থাৎ পুরো আইটেম না নিয়ে তার একটি অংশ নেওয়া যেতে পারে।

সমাধান:
আইটেমগুলোকে তাদের "মূল্য/ওজন" অনুপাতে সাজান।
ব্যাগের ক্ষমতার মধ্যে যতখানি সম্ভব প্যাক করুন।
এই সমস্যাটি গ্রিডি এলগরিদমে দ্রুত সমাধান করা যায়।

৩. বাউন্ডেড ন্যাপস্যাক সমস্যা
এই সমস্যায় প্রতিটি আইটেমের সীমিত কপি থাকে, অর্থাৎ কোনো আইটেম নির্দিষ্ট সংখ্যক বার নেওয়া যেতে পারে।

৪. আনবাউন্ডেড ন্যাপস্যাক সমস্যা
এ সমস্যায় প্রতিটি আইটেম যতবার খুশি নেওয়া যায়, যতক্ষণ না মোট ওজন সীমার মধ্যে থাকে।

ব্যবহার
ন্যাপস্যাক সমস্যার বাস্তব জীবনে অনেক ব্যবহার রয়েছে:

রিসোর্স ম্যানেজমেন্ট: সীমিত সম্পদ (যেমন, বাজেট, সময়) দিয়ে সর্বাধিক লাভ অর্জন করা।
ক্রিপ্টোগ্রাফি: কিছু এনক্রিপশন মেথডে ন্যাপস্যাকের ধারণা ব্যবহৃত হয়।
ইনভেস্টমেন্ট সিদ্ধান্ত: বিনিয়োগের ক্ষেত্রে সর্বাধিক মুনাফা অর্জনের জন্য সঠিক বাছাই করা।
ন্যাপস্যাক সমস্যাগুলি NP-hard, অর্থাৎ বড় আকারের ইনপুটের ক্ষেত্রে এটি সমাধান করা বেশ জটিল হয়ে পড়ে। তবে প্রতিটি সমস্যার নিজস্ব সমাধান পদ্ধতি রয়েছে, যার মাধ্যমে কম্পিউটার সায়েন্সে এর ব্যবহারিক গুরুত্ব ও কার্যকারিতা খুবই বেশি।

02/09/2024

নতুন কারিকুলাম বাতিল, হচ্ছে দ্রুত পরিমার্জন। যা থাকছেঃ

০১। আপাতত এই বছর (২০২৪) যেভাবে আছে সেভাবেই থাকছে বইগুলো (৬ষ্ঠ থেকে ৯ম পর্যন্ত)।

০২। পরীক্ষা পদ্ধতি চালু হচ্ছে। ২০২৪- এ বছর শেষে হবে বার্ষিক পরীক্ষা। পরীক্ষার ধরণ ও প্রশ্নের কাঠামো দ্রুত পরিপত্র আকারে জারি করা হবে (১ সপ্তাহ সময় লাগতে পারে)।

০৩। আগামী বছর ২০২৫ সালের জানুয়ারি থেকে ৯ম ও ১০ম শ্রেণিতে থাকছে আগের মত বিজ্ঞান, ব্যবসায় ও মানবিক শাখা।

০৪। ৯ম শ্রেণির শিক্ষার্থীরা আগামী বছর ১০ম শ্রেণিতে পুরানো শিক্ষাক্রমে সহজ ও সংক্ষিপ্ত সিলেবাস অনুযায়ী এসএসসি পরীক্ষা দিবে।

০৫। ২০২৫ সালের জানুয়ারি মাসেই ১০ম শ্রেণিতে দেওয়া হবে পুরানো বই। সাথে থাকবে সংক্ষিপ্ত সিলেবাস।

21/08/2024

🔴ইমার্জেন্সী হটলাইন🔴

ফেনীর পরশুরাম-ফুলগাজীতে বন্যা দুর্গত এলাকায় জরুরি প্রয়োজনে কল করুন (স্পিড বোট, উদ্ধার বা অন্য যেকোনো কিছু)

01632420741 (সাতকুচিয়া)
01833262015(সাতকুচিয়া)
মোঃ আরাফাত-01836-889812(পরশুরাম)
জিয়াউর রহমান ফারুকী 01820746314(ফুলগাজী)
আবদুর রহমান -01887954818(ফুলগাজী)
আসাদুল ইসলাম -01402933308(পরশুরাম)
ওমর ফারুক -01822789872(ছাগলনাইয়া)
মেহেদী হাসান -01865445795(ছাগলনাইয়া)
চিথলিয়া: 01639746448
Arshad - 01612432794 (পরশুরাম)
016-342-58115 ফিরোজ
01882133117 আতিক
018494-10128 নজরুল
+880 1518-696657 রেহান
Rishat: ০১৬৩৯৭৪৬৪৪৮
Nibir: 01823234320, 01644-214463 (মুন্সিরহাট)
কাজী তৌফিক : 01518413734
নাহিদ হায়দার - 01834443459 (ফুলগাজী)

★UNO PARSHURAM- 01713187316
★UNO FULGAZI:- 01713186315
★UNO Chhagalnaiya: 01713187317
★SENA BAHINI:- 01769335461
★Rescue Arfat-01836-889812
★JASHED VAI- 01818521000
★JOYNAL VAI- 01818746542
★SHOWRAB SHAKIL- 01843-720516
★MIZAN- 01609430285
★SAIKAT- 01831588759
★ছাগলনাইয়া: 01644364349, 01615414520, 01319250773.

19/08/2024
15/06/2024

বাংলাদেশের নতুন শিক্ষাক্রমের পরীক্ষা পদ্ধতি সম্পর্কে জানাচ্ছি। এই নতুন পদ্ধতি শিক্ষার্থীদের জন্য কিছু গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তন নিয়ে এসেছে।

15/06/2024

নতুন কারিকুলামের বৈশিষ্ট্যগুলো,
শিক্ষার্থীদের ওপর এর প্রভাব

14/06/2024

16/01/2024

I gained 46 followers, created 129 posts and received 410 reactions in the past 90 days! Thank you all for your continued support. I could not have done it without you. 🙏🤗🎉

Address

Feni

Website

Alerts

Be the first to know and let us send you an email when Thousands Of Thoughts posts news and promotions. Your email address will not be used for any other purpose, and you can unsubscribe at any time.

Share