石子归并(动规例题)

本文介绍了一道动态规划问题——石子归并。题目要求将n堆石子合并成一堆,每次只能合并相邻的石堆,目标是最小化合并过程中的得分。关键在于理解转移方程f[i,j]=min{f[i,k]+f[k+1,j]+s[j]-s[i-1]},其中s[i]表示前i堆石子的总价值。通过这个方程将问题分解为两部分进行求解,并最终合并得分。" 71077591,5759709,Android release版APK打包教程,"['Android开发', '打包工具', '签名证书']

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题目描述:

桌子上摆列着n堆石子。你需要把每堆石子合成一堆新的大沙堆。规定,每次只能取相邻的石碓合成新的一堆,并将新的一堆的石子数记为该次合并的得分。问:这n堆石子合并成一堆时的最小得分。




这是一道经典的动态规划类题目,关键是数据很小,以至于3重循环的时间都轻轻松松,需要注意的是转移方程需要理解一下:

例如,f[i,j]表示的是把第i堆到第j堆内所有的石头合并成一堆的最优值。

f[i,j]=min{f[i,k]+f[k+1,j]+s[j]-s[i-1]}

s[i]是表示前i堆石头的价值总和。

这个转移方程其实是把i到j分为了2部分:


然后k左边的为f[i,k],右边因为不能重复算第k个,所以是f[k+1,j],最后还要把i,j合起来,就是i~j的总和,也就是最后一步合并的得分。

代码:

var
        n,i,j,k:Longint;
        a,s:array[0..10000] of Longint;
        f:array[1..10000,1..10000] of Longint;
function min(x,y:Longint):Longint;
begin
        if x<y then exit(x) else exit(y);
end;
begin
        readln(n);
        for i:=1 to n do
        begin
                read(a[i]);
                s[i]:=s[i-1]+a[i];
        end;

        fillchar(f,sizeof(f),$7f div 3);
        for i:=1 to n do
                f[i,i]:=0;
        for i:=n downto 1 do
                for j:=i+1 to n do
                        for k:=1 to j-1 do
                                f[i,j]:=min(f[i,j],f[i,k]+f[k+1,j]+s[j]-s[i-1]);
        writeln(f[1,n]);
end.


做如下两个模型的石子合并,如下模型石子都不能移出列,且合并都仅发生在相邻两堆石子中: (1)第一个模型:一行排列且相邻合并 有n堆石子形成一行(a1,a2,…,an,ai为第i堆石子个数),相邻两堆可合并合并的分值为新堆的石子数。求合并为一堆的最低得分和最高得分。 (2)第二个模型:一圈排列且相邻合并 有n堆石子形成首位相连的一个环形(a1,a2,…,an,ai为第i堆石子个数,an和a1相邻),相邻两堆可合并合并的分值为新堆的石子数。求合并为一堆的最低得分和最高得分。 例如4堆石子,每堆石子个数:9 4 4 5 若排成一行,最小分值:(4+4)+(8+5)+(9+13)=43,最大分值:(9+4)+(13+4)+(17+5)=52。 若排成圈状,最小分值:(4+4)+(8+5)+(9+13)=43,最大分值:(9+5)+(14+4)+(18+4)=54。 此题以第一模型的最低得分为例,很多同学想着采用总是从最小的相邻两堆下手的思想,最后获得的也就是最低得分。但这个贪心策略是不对的。 如下反例: 石子:9 4 6 1 5 贪心策略: 9 4 6 6 6 9 10 6 10 9 16 16 25 25 得分共计:6+10+16+25=57 但9 4 6 1 5 若如下方式合并: 13 6 1 5 13 13 6 6 6 13 12 12 25 25 13+6+12+25=56 或 9 4 6 6 6 9 4 12 12 13 12 13 25 25 6+12+13+25=56 后两种方式合并出的56都比贪心策略的57来的更低,因为总选择最小的相邻两堆去合并,并不能保证后续每步都可以最小,也许这轮最小导致后续几轮分值较大。 Input 两行。第一行n,第二行a1 a2 … an,每个ai(1<=i<=n)表示第i堆石子的个数,n<=100 Output 两行。第一行是第一个模型的最低得分和最高得分,中间空格相连,第二行是第二个模型的最低得分和最高得分,中间空格相连。 Sample Input 4 9 4 4 5 Sample Output 43 52 43 54 Hint 第一个石子合并模型,和书上3.1节的矩阵连乘问题类似. 假设m[i,j]为合并石子ai…aj, 1≤i≤j≤n,所得到的最小得分,若没有“合并”这个作,则为0。原问题所求的合并最小值即为m[1,n]。 递推公式如下,其中min表示求最小,sum表示求和. (1) m[i,j]=0, if i=j (2) m[i,j]=min{m[i,k]+m[k+1][j] | for i<=k<j} + sum{a(t) | for i<=t<=j}, if i<j 至于求最大值完全同理. 至于第二个石子合并的环行模型,完全可以转化为第一个模型来求解.
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值