51nod 1085 背包问题

本文深入探讨了背包问题的动态规划解法,通过详细的代码示例,解释了如何使用二维数组dp[i][j]来存储在容量为j时,包含前i个物品的最大价值。文章通过递推公式阐述了解决背包问题的思路,并提供了完整的C++实现代码。

题目

解题思路:

对于每个物体都要判断放入背包或者不放入背包。i表示判断到第i个物体,j表示背包容量,dp[i][j]表示背包中现有物体的价值。刚开始感觉这道题很难懂,一直觉得等式前面的dp[i][j]和等式后面的dp[i][j]不是同一个含义,前一个dp[i][j]中的j表示总的存放物体的容量,后一个dp[i][j]中的j表示剩余可以存放的容量,其实本质上还是同一个含义。给定一定的容量,存放最大价值的物体。是一种地推的解法。

源码附上:

#include <iostream>
using namespace std;
int N,ALLW;
int W[101],P[101];
int dp[101][10001];

int max(int a,int b)
{
	if(a>=b)
		return a;
	else
		return b;
}

int main()
{
	cin>>N>>ALLW;
	int i,j;
	for(i=1;i<=N;i++)
	{
		cin>>W[i]>>P[i];
	}
	for(i=0;i<=N;i++)
	{
		dp[i][0]=0;
	}
	for(j=0;j<=ALLW;j++)
	{
		dp[0][j]=0;
	}
	for(i=1;i<=N;i++)
	{
		for(j=1;j<=ALLW;j++)
		{
			if(j<W[i])//背包中的剩余容量不够存放i物体
			{
				dp[i][j]=dp[i-1][j];
			}
			else
			{
				dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-W[i]]+P[i]);
			}
		}
	}
	cout<<dp[N][ALLW]<<endl;
	return 0;
}

 

题目 51nod 3478 涉及一个矩阵问题,要求通过最少的操作次数,使得矩阵中至少有 `RowCount` 行和 `ColumnCount` 列是回文的。解决这个问题的关键在于如何高效地枚举所有可能的行和列组合,并计算每种组合所需的操作次数。 ### 解法思路 1. **预处理每一行和每一列变为回文所需的最少操作次数**: - 对于每一行,计算将其变为回文所需的最少操作次数。这可以通过比较每对对称位置的值是否相同来完成。 - 对于每一列,计算将其变为回文所需的最少操作次数,方法同上。 2. **枚举所有可能的行和列组合**: - 由于 `N` 和 `M` 的最大值为 8,因此可以枚举所有可能的行组合和列组合。 - 对于每一种组合,计算其所需的最少操作次数,并取最小值。 3. **计算操作次数**: - 对于每一种组合,需要计算哪些行和列需要修改,并且注意行和列的交叉点可能会重复计算,因此需要去重。 ### 代码实现 以下是一个可能的实现方式,使用了枚举和位运算来处理组合问题: ```python def min_operations_to_palindrome(matrix, row_count, col_count): import itertools N = len(matrix) M = len(matrix[0]) # Precompute the cost to make each row a palindrome row_cost = [] for i in range(N): cost = 0 for j in range(M // 2): if matrix[i][j] != matrix[i][M - 1 - j]: cost += 1 row_cost.append(cost) # Precompute the cost to make each column a palindrome col_cost = [] for j in range(M): cost = 0 for i in range(N // 2): if matrix[i][j] != matrix[N - 1 - i][j]: cost += 1 col_cost.append(cost) min_total_cost = float('inf') # Enumerate all combinations of rows and columns rows = list(range(N)) cols = list(range(M)) from itertools import combinations for row_comb in combinations(rows, row_count): for col_comb in combinations(cols, col_count): # Calculate the cost for this combination cost = 0 # Add row costs for r in row_comb: cost += row_cost[r] # Add column costs for c in col_comb: cost += col_cost[c] # Subtract the overlapping cells for r in row_comb: for c in col_comb: # Check if this cell is part of the palindrome calculation if r < N // 2 and c < M // 2: if matrix[r][c] != matrix[r][M - 1 - c] and matrix[N - 1 - r][c] != matrix[N - 1 - r][M - 1 - c]: cost -= 1 min_total_cost = min(min_total_cost, cost) return min_total_cost # Example usage matrix = [ [0, 1, 0], [1, 0, 1], [0, 1, 0] ] row_count = 2 col_count = 2 result = min_operations_to_palindrome(matrix, row_count, col_count) print(result) ``` ### 代码说明 - **预处理成本**:首先计算每一行和每一列变为回文所需的最少操作次数。 - **枚举组合**:使用 `itertools.combinations` 枚举所有可能的行和列组合。 - **计算成本**:对于每一种组合,计算其成本,并考虑行和列交叉点的重复计算问题。 ### 复杂度分析 - **时间复杂度**:由于 `N` 和 `M` 的最大值为 8,因此枚举所有组合的时间复杂度为 $ O(N^{RowCount} \times M^{ColCount}) $,这在实际中是可接受的。 - **空间复杂度**:主要是存储预处理的成本,空间复杂度为 $ O(N + M) $。 ### 相关问题 1. 如何优化矩阵中行和列的枚举组合以减少计算时间? 2. 在计算行和列的交叉点时,如何更高效地处理重复计算的问题? 3. 如果矩阵的大小增加到更大的范围,如何调算法以保持效率? 4. 如何处理矩阵中行和列的回文条不同时的情况? 5. 如何扩展算法以支持更多的操作类型,例如翻转某个区域的值?
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