// Queue (队伍)
// PC/UVa IDs: 110803/10128, Popularity: B, Success rate: high Level: 2
// Verdict: Accepted
// Submission Date: 2011-07-08
// UVa Run Time: 0.040s
//
// 版权所有(C)2011,邱秋。metaphysis # yeah dot net
//
// 回溯法明显是太慢,效率不可接受,虽然本题归于回溯法一节,但是用回溯的方法效率太低(被
// Programming Challenges 误导了)。可以考虑动态规划。动态规划可以这样考虑:假设当前已有 n 个
// 人排列成队伍,新增的人是最矮的,则可以得到以下关系:
//
// perm[n][p][r] = perm[n - 1][p][r] * (n - 2) + perm[n - 1][p - 1][r] +
// perm[n - 1][p][r - 1]
//
// (1)perm[n - 1][p][r] * (n - 2):新增最矮的人可以放在排列好的 n - 1 个人形成的左边刚好
// p 人,右边刚好 r 人视野不被挡住的队列的中间,因为有 n - 2 个空,所以共有 perm[n - 1]
// [p][r] * (n - 2) 种安排方法。
//
// (2)perm[n - 1][p - 1][r]:由于该人比所有人矮,故可以直接放在队首。
//
// (3)perm[n - 1][p][r - 1]:由于该人比所有人矮,故可以直接放在队尾。
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
#define NMAX 14
long long perm[NMAX][NMAX][NMAX]; // 解空间。
long long solution_counter; // 解的个数。
// 判读该排列是否符合条件。
bool check(int number[], int n, int p, int r)
{
int tp, tr, left, right;
tp = tr = 1;
left = number[0];
right = number[n - 1];
for (int i = 1, j = n - 2; i <= n - 1 && j >= 0; i++, j--)
{
if (left < number[i])
{
tp++;
left = number[i];
}
if (right < number[j])
{
tr++;
right = number[j];
}
}
return tp == p && tr == r;
}
// 构建排列的候选元素。
void construct_candidates(int number[], int k, int n, int c[], int *ncandidates)
{
bool in_perm[NMAX];
memset(in_perm, false, sizeof(in_perm));
for (int i = 0; i < k; i++)
in_perm[number[i] - 1] = true;
*ncandidates = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++)
if (in_perm[i - 1] == false)
c[(*ncandidates)++] = i;
}
// 回溯法构建所有排列。
void backtract(int number[], int k, int n, int p, int r)
{
int c[NMAX];
int candidates;
if (k == n)
{
if (check(number, n, p, r))
solution_counter++;
}
else
{
construct_candidates(number, k, n, c, &candidates);
for (int i = 0; i < candidates; i++)
{
number[k] = c[i];
backtract(number, k + 1, n, p, r);
}
}
}
// 回溯法解题,效率低,可考虑先将解空间表示成数组,然后根据具体数据直接输出结果。
long long permutation(int n, int p, int r)
{
int number[NMAX];
solution_counter = 0;
backtract(number, 0, n, p, r);
return solution_counter;
}
// 动态规划,实际上是自下而上计算总方案数。
long long dynamic_programming(void)
{
perm[1][1][1] = 1;
for (int n = 2; n < NMAX; n++)
for (int p = 1; p < NMAX; p++)
for (int r = 1; r < NMAX; r++)
perm[n][p][r] =
perm[n - 1][p][r] * (n - 2) +
perm[n - 1][p - 1][r] + perm[n - 1][p][r - 1];
}
int main(int ac, char *av[])
{
int t, n, p, r;
// 动态规划解题。
dynamic_programming();
// 循环读入测试数据直到结束。
cin >> t;
while (t--)
{
// 读入数据,计算满足条件的组合。输出。
cin >> n >> p >> r;
cout << perm[n][p][r] << endl;
}
return 0;
}
UVa Problem 10128 Queue (队伍)
最新推荐文章于 2021-01-22 21:42:27 发布