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前言
本题的来源是洛谷P2392 。由于所考察的知识点是搜索和递归,所以该篇文章使用暴力枚举。
一、 题目介绍
kkksc03考前临时抱佛脚 传送门
题目背景
kkksc03 的大学生活非常的颓废,平时根本不学习。但是,临近期末考试,他必须要开始抱佛脚,以求不挂科。
题目描述
这次期末考试,kkksc03 需要考 4 4 4 科。因此要开始刷习题集,每科都有一个习题集,分别有 s 1 , s 2 , s 3 , s 4 s_1,s_2,s_3,s_4 s1,s2,s3,s4 道题目,完成每道题目需要一些时间,可能不等( A 1 , A 2 , … , A s 1 A_1,A_2,\ldots,A_{s_1} A1,A2,…,As1, B 1 , B 2 , … , B s 2 B_1,B_2,\ldots,B_{s_2} B1,B2,…,Bs2, C 1 , C 2 , … , C s 3 C_1,C_2,\ldots,C_{s_3} C1,C2,…,Cs3, D 1 , D 2 , … , D s 4 D_1,D_2,\ldots,D_{s_4} D1,D2,…,Ds4)。
kkksc03 有一个能力,他的左右两个大脑可以同时计算 2 2 2 道不同的题目,但是仅限于同一科。因此,kkksc03 必须一科一科的复习。
由于 kkksc03 还急着去处理洛谷的 bug,因此他希望尽快把事情做完,所以他希望知道能够完成复习的最短时间。
输入格式
本题包含 5 5 5 行数据:第 1 1 1 行,为四个正整数 s 1 , s 2 , s 3 , s 4 s_1,s_2,s_3,s_4 s1,s2,s3,s4。
第 2 2 2 行,为 A 1 , A 2 , … , A s 1 A_1,A_2,\ldots,A_{s_1} A1,A2,…,As1 共 s 1 s_1 s1 个数,表示第一科习题集每道题目所消耗的时间。
第 3 3 3 行,为 B 1 , B 2 , … , B s 2 B_1,B_2,\ldots,B_{s_2} B1,B2,…,Bs2 共 s 2 s_2 s2 个数。
第 4 4 4 行,为 C 1 , C 2 , … , C s 3 C_1,C_2,\ldots,C_{s_3} C1,C2,…,Cs3 共 s 3 s_3 s3 个数。
第 5 5 5 行,为 D 1 , D 2 , … , D s 4 D_1,D_2,\ldots,D_{s_4} D1,D2,…,Ds4 共 s 4 s_4 s4 个数,意思均同上。
输出格式
输出一行,为复习完毕最短时间。
样例 #1
样例输入 #1
1 2 1 3
5
4 3
6
2 4 3
样例输出 #1
20
提示
1 ≤ s 1 , s 2 , s 3 , s 4 ≤ 20 1\leq s_1,s_2,s_3,s_4\leq 20 1≤s1,s2,s3,s4≤20。
1 ≤ A 1 , A 2 , … , A s 1 , B 1 , B 2 , … , B s 2 , C 1 , C 2 , … , C s 3 , D 1 , D 2 , … , D s 4 ≤ 60 1\leq A_1,A_2,\ldots,A_{s_1},B_1,B_2,\ldots,B_{s_2},C_1,C_2,\ldots,C_{s_3},D_1,D_2,\ldots,D_{s_4}\leq60 1≤A1,A2,…,As1,B1,B2,…,Bs2,C1,C2,…,Cs3,D1,D2,…,Ds4≤60。
二、题目已知(样例)
(1)输入:
第一行输入每种科目的题目数,第二行输入科目一各个题目所需时间,第三行输入科目二各个题目所需时间……(建立二维数组存储数据)
(2)输出:
输出做完全部科目的全部题目所需的最短时间。(sum)
(3)数据范围:
1 ≤ 题目数 ≤ 20 1\leq题目数\leq 20 1≤题目数≤20, 1 ≤ 每题所需时间 ≤ 60 1\leq每题所需时间\leq 60 1≤每题所需时间≤60。
三、做题思路
1. 分解
已知输出的时间是所有科目的时间之和,左右脑只能解决同一种科目,所以我们只要能算出一种科目的时间,再用这种方法算其他科目,最后相加就是最终结果。所以关键就是如何算出一种科目所需的最少时间。那我们该如何入手呢?
2.抽象
从题目中获取的信息我们知道,kkksc03同学可以用左右脑同时思考(不愧是大学生 ),这就相当于将一些不同长短的木棍分两队,每一队的木棍相互拼接,并且使得这两队的长度差最小(我们只取最小)。
3.分析
采用暴力枚举的话,我们相当于给每一个木棍做选择,是去左边的队(左脑),还是去右边的队(右脑),有220 =1048576种方案可以暴力。
每次遍历,我们用left表示左队(左脑)的长度,用right表示右队(右脑)的长度。我们dfs的目的是找出该科目的所有方案的最短时间(max(left,right)),那什么时候代表一种方案的产生?那当然是所有的木棍(问题)都有了选择,所以我们设置一个step,当step=科目的问题数时,说明所有木棍(问题)都有了选择,方案产生。我们再对这种方案进行判断,看是否为最短时间。那我们要怎么判断?与谁比较呢?我们可以建立一个一维数组,用来存放各个科目目前的最短时间,每产生一种方案,该方案就对该数组的对应科目“打擂台”,以此来选出该科目所有方案的最优解。为了便于调用,我们可以加一个item来表示目前处理的是哪个科目。
核心代码(C++)
void dfs(int left,int right,int step,int item){//每次只遍历一个科目
if(step==arr[item]){//如果选到了最后一个数,则说明一种组合搭配成功,输出结果
int temp=max(left,right);//选出左右脑花费的最大时间
minn[item]=minn[item] < temp ? minn[item]:temp;//比较出该科目所有搭配中,最长的时间
}else{
step++;//进行选数,自增,选该科目的第step个题目。因为main开始是0,所以放前面,从1开始
dfs(left+arr_all[item][step],right,step,item);//左脑先
dfs(left,right+arr_all[item][step],step,item);//右脑后
}
return ;
}
三、AC代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
/*
1.四科科目
2.每个科目s[i]<=20道题目
3.每道题花费时间(Ai,Bi,Ci,Di)
思路:
1.暴力枚举:类似二叉树,用左右脑存储数据
2.二进制:用数组存储,1代表该题目左脑思考,2代表该题目右脑思考。可自己尝试。
暴力枚举:dfs(left,right,step,item)
left:左脑 right:右脑 step:该科目要处理的第step个问题
item:正在处理的科目
*/
int arr_all[5][21],arr[5];//存储数据
int minn[5]={0,1300,1300,1300,1300};//科目通过打擂台,在该科目的所有搭配中选出差值最小的数,20*60<1300
void dfs(int left,int right,int step,int item){//每次只遍历一个科目
if(step==arr[item]){//如果选到了最后一个数,则说明一种组合搭配成功,进行选择,打擂台
int temp=max(left,right);//选出该科目的该方案左右脑花费的最长时间
minn[item]=minn[item] < temp ? minn[item]:temp;//打擂台比较出该科目所有搭配中,最短的时间
}else{
step++;//进行选数,自增,选该科目的第step个题目。因为main开始是0,所以放dfs前面,从1开始
dfs(left+arr_all[item][step],right,step,item);//左脑先
dfs(left,right+arr_all[item][step],step,item);//右脑后
}
return ;
}
int main(){
int sum=0;
for(int i=1;i<=4;i++)
scanf("%d",&arr[i]);//输入每个科目的题目数
for(int j=1;j<=4;j++){
for(int k=1;k<=arr[j];k++)
scanf("%d",&arr_all[j][k]);//存储数据
dfs(0,0,0,j);//输一个科目,处理一个科目
sum+=minn[j];//添加处理后的科目时间
}
printf("%d",sum);//输出所有科目的最优解
return 0;
}