【DP】uva1354

因为代码不是自己写的所以就算转载吧。

大体思想是想出来的,就是二进制枚举,但是实现实在有点写不来。。。

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<sstream>
#include<set>
#include<vector>
#include<stack>
#include<map>
#include<queue>
#include<cassert>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
#include<ctime>
#include<cmath>
#include<cstring>
#include<functional>
using namespace std;
#define INF 0x3f3f3f3f
#define max(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
#define min(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
using namespace std;
const int N = 6;
const int MAXN = (1 << N);
int t, n, i, j, vis[MAXN];
double w[N], sumw[MAXN], r;
struct Node {
	double l, r;
	Node() {}
	Node(double ll, double rr) { l = ll; r = rr; }
};
vector<Node> node[MAXN];

int bitcount(int x) {  
	if (x == 0) return 0;
	return bitcount(x / 2) + (x & 1);
}

void dfs(int s) {
	if (vis[s]) return;
	vis[s] = 1;
	if (bitcount(s) == 1) {  
		node[s].push_back(Node(0, 0));
		return;
	}
	for (int l = (s - 1)&s; l > 0; l = (l - 1)&s) { 
		int r = s^l;
		dfs(l); dfs(r);
		for (int i = 0; i < node[l].size(); i++) {
			for (int j = 0; j < node[r].size(); j++) {
				double ll = min(-sumw[r] / (sumw[l] + sumw[r]) + node[l][i].l, sumw[l] / (sumw[l] + sumw[r]) + node[r][j].l);
				double rr = max(sumw[l] / (sumw[l] + sumw[r]) + node[r][j].r, -sumw[r] / (sumw[l] + sumw[r]) + node[l][i].r);
				node[s].push_back(Node(ll, rr));
			}
		}
	}
}

void solve() {
	double ans = -1;
	int s = (1 << n) - 1;
	dfs(s);
	for (int i = 0; i < node[s].size(); i++) {
		if (node[s][i].r - node[s][i].l < r) {
			if (node[s][i].r - node[s][i].l > ans)
				ans = node[s][i].r - node[s][i].l;
		}
	}
	if (ans == -1) printf("-1\n");
	else printf("%.10lf\n", ans);
}

int main() {
	scanf("%d", &t);
	while (t--) {
		memset(vis, 0, sizeof(vis));
		memset(node, 0, sizeof(node));
		scanf("%lf%d", &r, &n);
		for (i = 0; i < n; i++)
			scanf("%lf", &w[i]);
		for (i = 0; i < (1 << n); i++) {
			sumw[i] = 0;
			for (j = 0; j < n; j++) {
				if (i&(1 << j))
					sumw[i] += w[j];
			}
		}
		solve();
	}
	return 0;
}

### 问题分析 UVA12099 **The Bookcase** 是一个典型的动态规划问题,涉及将多个书籍放入书架,要求最小化书架的总高度。问题的核心是: - 给定一组书籍,每个书籍具有固定的宽度和高度。 - 书架的宽度有限,书籍必须按照顺序放置,且每层书架的总宽度不能超过限制。 - 每层书架的高度是该层中所有书籍的最大高度。 - 任务是安排书籍的分布,使得书架的总高度最小化。 ### 动态规划思路 该问题可以通过动态规划求解。定义状态 `dp[i]` 表示前 `i` 本书的最小总高度。 为了优化状态转移,可以使用如下策略: - 预处理计算每本书到另一本书之间的最大高度。 - 状态转移方程为: `dp[i] = min(dp[j] + max_height(j+1..i))`,其中 `j < i` 且 `sum_width(j+1..i) <= shelf_width`。 ### C++ 实现 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> #include <climits> using namespace std; int minTotalHeight(const vector<int>& heights, const vector<int>& widths, int shelfWidth) { int n = heights.size(); vector<int> dp(n + 1, 0); // dp[i] 表示前i本书的最小总高度 dp[0] = 0; for (int i = 1; i <= n; ++i) { int max_height = 0; int total_width = 0; dp[i] = INT_MAX; for (int j = i - 1; j >= 0; --j) { total_width += widths[j]; if (total_width > shelfWidth) break; max_height = max(max_height, heights[j]); dp[i] = min(dp[i], dp[j] + max_height); } } return dp[n]; } int main() { // 示例输入 vector<int> heights = {3, 4, 2}; vector<int> widths = {6, 5, 8}; int shelfWidth = 10; int result = minTotalHeight(heights, widths, shelfWidth); cout << "Minimum total shelf height: " << result << endl; return 0; } ``` ### 实现说明 - `heights` 和 `widths` 分别表示每本书的高度和宽度。 - `shelfWidth` 是书架的宽度限制。 - `dp[i]` 记录了前 `i` 本书的最小总高度。 - 内层循环用于尝试不同的分段方式,计算当前层的最大高度,并更新 `dp[i]`。 ### 时间复杂度 - 该算法的时间复杂度为 $O(n^2)$,其中 $n$ 是书籍的数量。 - 对于较小的数据规模(如 $n \leq 1000$),该算法可以高效运行。 ### 优化思路 - 如果书籍数量较大,可以考虑使用单调队列或分治优化动态规划。 - 预处理 `max_height` 和 `total_width` 可以进一步优化性能。
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