51NOD 1418 放球游戏 模拟

本文介绍了一款名为“放球游戏”的算法题,探讨了如何通过最优策略获得最高得分的方法。游戏涉及N个R、G、B颜色的球,通过特定的放置规则计算得分。文章提供了详细的解题思路及C++实现代码。
1418 放球游戏
题目来源: TopCoder
基准时间限制:1 秒 空间限制:131072 KB 分值: 20 难度:3级算法题 收藏  关注
有N个球排成一排,每个球都是R、G、B三种颜色之一。现在想重新排列这一排球,你要重复以下过程N次:
1)从原来的那排球中的最左侧取出一个球;
2)将取出的求插入新的球排列的任意位置,即可以放在最左或最右端,也可以插入那排球的任意两个相邻球之间;
3)计算这轮得分,如果是第一个球那么得0分;如果放在两端(最左或最右端)得分为除了新放入的球外,剩余球的颜色种数;如果放在两个球之间,那么得分为这个新放入的球左侧所有球的颜色种数与这个球右侧所有球的颜色种数的和。(解释一下“颜色种数”:一堆球里出现的不同颜色个数,对应这里的得分就是一种颜色得一分,多个球同色只算一次得分。)
那么在最优操作下,最多能得到的总分是多少?
Input
多组测试数据,第一行一个整数T,表示测试数据数量,1<=T<=5
每组测试数据有相同的结构构成:
每组数据一行,只有一个有‘R’,‘G’,‘B’三个字符构成的字符串S,表示原始的球排列。其中,S包含字符个数不超过50,且无空串。
Output
每组数据一行输出,即最大的总得分。
Input示例
3
RGB
RGGRBBB
RRRGBRR
Output示例
3
21
16

感觉每次做51NOD都要脑洞大开….
显然 每次插入一个球 都要保证插入位置2边的球颜色种类数尽可能多
假设有2个堆
考虑插入x色球
如果哪个堆没有颜色为x的球 就插进哪个堆

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<string>
#include<vector>
#include<deque>
#include<queue>
#include<algorithm>
#include<set>
#include<map>
#include<stack>
#include<time.h>
#include<math.h>
#include<list>
#include<cstring>
#include<fstream>
//#include<memory.h>
using namespace std;
#define ll long long
#define ull unsigned long long
#define pii pair<int,int>
#define INF 1000000007
#define pll pair<ll,ll>
#define pid pair<int,double>

struct C{
    C()=default;
    bool flag[3]={0,0,0};
    int score=0;//可以获得的分数(颜色种数)
    void add(char ch){//插入ch颜色的球
        ch-='0';
        score+=1;
        flag[ch]=true;
    }
    bool check(char ch){//检查有没有ch颜色的球
        return flag[ch-'0'];
    }
};

int slove(char*s){
    int n=strlen(s);
    if(n<=2)
        return n-1;
    for(int i=0;i<n;++i)
        s[i]=s[i]=='R'?'0':s[i]=='G'?'1':'2';
    C c1,c2;
    c1.add(s[0]),c2.add(s[1]);
    int ans=1;
    for(int i=2;i<n;++i){
        ans+=c1.score+c2.score;
        if(!c1.check(s[i])){
            c1.add(s[i]);
        }
        else
            if(!c2.check(s[i])){
                c2.add(s[i]);
            }
    }
    return ans;
}

int main()
{
    //freopen("/home/lu/文档/r.txt","r",stdin);
    //freopen("/home/lu/文档/w.txt","w",stdout);
    int T;
    scanf("%d",&T);
    char s[55];
    while(T--){
        scanf("%s",s);
        printf("%d\n",slove(s));
    }
    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,如何调整算法以保持效率? 4. 如何处理矩阵中行和列的回文条件不同时的情况? 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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