POJ 1579 Function Run Fun【递归转循环】

本文介绍了一个三参数递归函数w(a,b,c)的高效实现方法。通过预先计算并存储递归结果避免重复计算,显著提高了运行效率。文章提供了一个AC代码示例,展示了如何处理边界条件,并给出了一些样本输入和输出。


Function Run Fun
Time Limit: 1000MS Memory Limit: 10000K
Total Submissions: 18342 Accepted: 9376

Description

We all love recursion! Don't we? 

Consider a three-parameter recursive function w(a, b, c): 

if a <= 0 or b <= 0 or c <= 0, then w(a, b, c) returns: 


if a > 20 or b > 20 or c > 20, then w(a, b, c) returns: 
w(20, 20, 20) 

if a < b and b < c, then w(a, b, c) returns: 
w(a, b, c-1) + w(a, b-1, c-1) - w(a, b-1, c) 

otherwise it returns: 
w(a-1, b, c) + w(a-1, b-1, c) + w(a-1, b, c-1) - w(a-1, b-1, c-1) 

This is an easy function to implement. The problem is, if implemented directly, for moderate values of a, b and c (for example, a = 15, b = 15, c = 15), the program takes hours to run because of the massive recursion. 

Input

The input for your program will be a series of integer triples, one per line, until the end-of-file flag of -1 -1 -1. Using the above technique, you are to calculate w(a, b, c) efficiently and print the result.

Output

Print the value for w(a,b,c) for each triple.

Sample Input

1 1 1
2 2 2
10 4 6
50 50 50
-1 7 18
-1 -1 -1

Sample Output

w(1, 1, 1) = 2
w(2, 2, 2) = 4
w(10, 4, 6) = 523
w(50, 50, 50) = 1048576
w(-1, 7, 18) = 1

 


AC代码:

#include<cstdio>

int w[22][22][22];

int main()
{
	int a,b,c;
	for(int i=0;i<21;++i) {
		for(int j=0;j<21;++j) {//w(a-1, b, c) + w(a-1, b-1, c) + w(a-1, b, c-1) - w(a-1, b-1, c-1) 
			for(int k=0;k<21;++k) {
				if(!i||!j||!k) w[i][j][k]=1;
				else if(i<j&&j<k) w[i][j][k]=w[i][j][k-1]+w[i][j-1][k-1]-w[i][j-1][k];
				else w[i][j][k]= w[i-1][j][k] +w[i-1][j-1][k] +w[i-1][j][k-1]-w[i-1][j-1][k-1];
				//printf("%d %d %d %d\n",i,j,k,w[i][j][k]);
			}
		}
	}
	while(scanf("%d%d%d",&a,&b,&c),~a||~b||~c)
	{
		int ans=0;
		if(a<=0||b<=0||c<=0) ans=1;
		else if(a>20||b>20||c>20) ans=w[20][20][20];
		else ans=w[a][b][c];
		printf("w(%d, %d, %d) = %d\n",a,b,c,ans); 
	}
	return 0;
} 


题目描述 给出一个$n\times m$的矩阵,每个位置上有一个非负整数,代表这个位置的海拔高度。一开始时,有一个人站在其中一个位置上。这个人可以向上、下、左、右四个方向移动,但是只能移动到海拔高度比当前位置低或者相等的位置上。一次移动只能移动一个单位长度。定义一个位置为“山顶”,当且仅当从这个位置开始移动,可以一直走到海拔高度比它低的位置上。请问,这个矩阵中最多有多少个“山顶”? 输入格式 第一行两个整数,分别表示$n$和$m$。 接下来$n$行,每行$m$个整数,表示整个矩阵。 输出格式 输出一个整数,表示最多有多少个“山顶”。 样例输入 4 4 3 2 1 4 2 3 4 3 5 6 7 8 4 5 6 7 样例输出 5 算法1 (递归dp) $O(nm)$ 对于这道题,我们可以使用递归DP来解决,用$f(i,j)$表示以$(i,j)$为起点的路径最大长度,那么最后的答案就是所有$f(i,j)$中的最大值。 状态移方程如下: $$ f(i,j)=\max f(x,y)+1(x,y)是(i,j)的下一个满足条件的位置 $$ 注意:这里的状态移方程中的$x,y$是在枚举四个方向时得到的下一个位置,即: - 向上:$(i-1,j)$ - 向下:$(i+1,j)$ - 向左:$(i,j-1)$ - 向右:$(i,j+1)$ 实现过程中需要注意以下几点: - 每个点都需要搜一遍,因此需要用双重for循环来枚举每个起点; - 对于已经搜索过的点,需要用一个数组$vis$来记录,防止重复搜索; - 在进行状态移时,需要判断移动后的点是否满足条件。 时间复杂度 状态数为$O(nm)$,每个状态移的时间复杂度为$O(1)$,因此总时间复杂度为$O(nm)$。 参考文献 C++ 代码 算法2 (动态规划) $O(nm)$ 动态规划的思路与递归DP类似,只不过移方程和实现方式有所不同。 状态移方程如下: $$ f(i,j)=\max f(x,y)+1(x,y)是(i,j)的下一个满足条件的位置 $$ 注意:这里的状态移方程中的$x,y$是在枚举四个方向时得到的下一个位置,即: - 向上:$(i-1,j)$ - 向下:$(i+1,j)$ - 向左:$(i,j-1)$ - 向右:$(i,j+1)$ 实现过程中需要注意以下几点: - 每个点都需要搜一遍,因此需要用双重for循环来枚举每个起点; - 对于已经搜索过的点,需要用一个数组$vis$来记录,防止重复搜索; - 在进行状态移时,需要判断移动后的点是否满足条件。 时间复杂度 状态数为$O(nm)$,每个状态移的时间复杂度为$O(1)$,因此总时间复杂度为$O(nm)$。 参考文献 C++ 代码
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