[编程题]石子合并

题目描述

小Q和牛博士在玩一个石子合并的游戏,初始一共有n堆石子,每堆石子有w[i]个石子。小Q和牛博士他们需要对石子堆进行合并,每次他们可以任意选择两堆石子进行合并。一堆有x个石子的石子堆和一堆有y个石子的石子堆合并将得到一堆x+y个石子的石子堆,这次合并得分为x*y,当只剩下一堆石子的时候游戏结束。

、小Q和牛博士希望采取优秀的策略获得最大得分,希望你能来帮他们算算最大得分多少。

输入描述:

输入包括两行,第一行一个正整数n(2≤n≤100)。

第二行包括n个正整数w[i](1≤w[i]≤100),即每堆石子的个数。

输出描述:

输出一个正整数,即小Q和牛博士最大得分是多少。

示例1

输入

复制

3
1 2 3

输出

复制

11

这个题初一看,觉得需要遍历所有的可能,或者使用dp进行时间优化,觉得不好下手,但是看了别人的证明才发现不管什么组合得到的结果都一样:

所以只要按照输入的顺序计算即可:

import java.util.Scanner;


public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        Scanner in = new Scanner(System.in);
        int n = in.nextInt();
        int rs=0, a=0, b=0;
        // b作为用来合并的堆,a是当前堆
        // 1,2,3 a=1,rs=0,b=1,a=2,rs=2,b=3,a=3,rs=11,b=6
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            a = in.nextInt();
            rs += a * b;
            b += a;
        }
        System.out.println(rs);
    }
}

 

做如下两个模型的石子合并,如下模型石子都不能移动出列,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,ana1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最高得分,中间空格相连,第二行是第二个模型的最低得分最高得分,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,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. (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.
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