11078 不能移动的石子合并(dp)

题目要求:


(1)第一个模型:一行排列且相邻合并
有n堆石子A1,A2,...,An形成一行,每堆石头个数记为ai(1<=i<=n),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A1,A2,...,An形成首位相连的一个环形,An和A1相邻,每堆石头个数记为ai(1<=i<=n),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。

输入:
给定 n,a1~an

输出:

分别输入a第一模型和第二模型的最小值和最大值


刚开始的时候根本没察觉到就是矩阵连乘的经典问题,唉~做题太少了,付出的太少了~

(第一模型):

按照矩阵连乘的模式:令f(i,j)表示为合并ai~aj所得的最小得分,则有

f(i,j)=0 ,   i==j
f(i,j)=min{f(i,k)+f(k+1,j)|i<=k<j}+sum(a[i]+......+a[j])

同理可得最大值

(第二模型):
第二模型可以转化为第一模型
可以看成切断某个位置后形成的第一模型,由于是圆形的,所以可以有n种切割方法,求n种方法中的最大最小值。

注意转移方程的顺序:(按斜对角线填充)
l:2~n
i:1~n-l+1;
j=i+l-1;

例如:



#include <iostream>

using namespace std;
#define N 1000
#define inf 99999999
int n,a[N],sum[N];
int dp[N][N];

void next()      //求下一数列
{
    int temp=a[1];
    for(int i=2;i<=n;i++)
    {
        a[i-1]=a[i];
    }
    a[n]=temp;
    sum[0]=sum[1]=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        sum[i]=sum[i-1]+a[i];
    }
}
int matrix_chain_min()     //求最小值
{
    for(int i=1;i<=n;i++)
    dp[i][i]=0;
    for(int l=2;l<=n;l++)
    {
        for(int i=1;i<=n-l+1;i++)
        {
            int j=i+l-1;
            dp[i][j]=inf;
            for(int k=i;k<j;k++)
            {
                int min=dp[i][k]+dp[k+1][j]+sum[j]-sum[i-1];
                if(dp[i][j]>min)
                dp[i][j]=min;
            }
        }
    }
    return dp[1][n];
}
int matrix_chain_max()    //求最大值
{
    for(int i=1;i<=n;i++)
    dp[i][i]=0;
    for(int l=2;l<=n;l++)
    {
        for(int i=1;i<=n-l+1;i++)
        {
            int j=i+l-1;
            dp[i][j]=0;
            for(int k=i;k<j;k++)
            {
                int max=dp[i][k]+dp[k+1][j]+sum[j]-sum[i-1];
                if(dp[i][j]<max)
                dp[i][j]=max;
            }
        }
    }
    return dp[1][n];
}
int main()
{
    cin>>n;
    sum[0]=sum[1]=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)  
    {
        cin>>a[i];
        sum[i]=sum[i-1]+a[i];
    }
    int max=matrix_chain_max(),min=matrix_chain_min();
    cout<<min<<" "<<max<<endl;
    for(int k=0;k<n-1;k++)
    {
        next();
        int p=matrix_chain_max();
        int q=matrix_chain_min();
        if(p>max) max=p;
        if(q<min) min=q;
    }
    cout<<min<<" "<<max<<endl;
    return 0;
}




如下两个模型的石子合并,如下模型石子不能移动出列,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”这个动作,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