[DP]取数字问题

本文介绍了一种通过动态规划解决矩阵中寻找从左上角到右下角路径的问题,目标是最小化路径上数字之和并确保总和为正数。文章提供了完整的C++代码实现。

题目描述
给定M*N的矩阵,其中的每个元素都是-10到10之间的整数。你的任务是从左上角(1,1)走到右下角(M,N),每一步只能向右或向下,并且不能走出矩阵的范围。你所经过的方格里面的数字都必须被选取,请找出一条最合适的道路,使得在路上被选取的数字之和是尽可能小的正整数

分析
首先肯定要处理特例:第一行和第一列(处理为真或者1都行)
然后就是日常DP啦:
[分两种处理:要上面的值或者左边的值,枚举可能的值(-1000~1000)]
最后从1开始一直搜f[n][m],找到就输出然后退,-1这种特殊情况就不用我说了吧。。。

#include <iostream>
#include <cstdio>
int n,m,a[11][11],i,j,k;
bool f[11][11][2002];
int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for (i=1;i<=n;i++)
     for (j=1;j<=m;j++)
      scanf("%d",&a[i][j]);
    f[1][1][a[1][1]+1001]=true;
    for (j=2;j<=m;j++)
     for (k=1;k<=2001;k++)
      if (f[1][j-1][k])
       f[1][j][k+a[1][j]]=true;
    for (i=2;i<=n;i++)
     for (k=1;k<=2001;k++)
      if (f[i-1][1][k])
       f[i][1][k+a[i][1]]=true;
    for (i=2;i<=n;i++)
     for (j=2;j<=m;j++)
      {
        for (k=1;k<=2001;k++)
        if (f[i][j-1][k]) f[i][j][k+a[i][j]]=true;
        for (k=1;k<=2001;k++)
        if (f[i-1][j][k]) f[i][j][k+a[i][j]]=true;
      }
    for (k=1002;k<=2001;k++)
     if (f[n][m][k])
     {
        printf("%d",k-1001);
        return 0;
     }
    printf("%d",-1);
    return 0;
}


### DP数字游戏中的应用 位动态规划(DP)作为一种特定形式的动态规划,在处理涉及数字各个位上的特性时非常有效。这类问题通常出现在算法竞赛中,尤其是在蓝桥杯等赛事里频繁现身[^1]。 #### 定义状态 对于大多基于位的游戏或挑战来说,定义合适的状态至关重要。一般而言,会采用一个三维组`dp[pos][state][limit]`来表示当前位置、当前状态下是否存在某种属性以及是否受到前导零的影响等问题下的最优解。其中: - `pos`: 当前正在处理的位位置; - `state`: 可能代表多种含义,比如奇偶性计器或其他与题目条件紧密关联的信息; - `limit`: 表明前面所有的位都紧贴给定范围的最大值边界;如果为真,则意味着本层的择也受限于该最大值对应的这一位是什么。 ```cpp int dp[20][100]; // 假设最多有20位十进制整, state的具体意义决于具体问题 bool limit; ``` #### 状态转移方程 当明确了上述三个维度之后,就可以通过递归来实现自顶向下的求解过程,并借助记忆化技术加速运算效率。每次迭代过程中,尝试填充每一位可能到的所有合法值,并更新相应的子问题答案直到遍历完整个字符串为止。此时需要注意的是要根据实际情况调整`state`参传递逻辑以适应不同场景需求。 例如在一个简单的例子中,假设目标是从区间\[L,R\]内找出满足某些特殊性质(如不含连续相同字符)的正整量。那么可以这样构建状态转移关系: ```cpp // 记忆化搜索函模板 long long dfs(int pos, int pre, bool same, bool leadZero, bool isLimit) { if (pos == length_of_number) return !leadZero; // 边界情况判断 if (!isLimit && ~dp[pos][pre]) return dp[pos][pre]; long long res = 0; int up = isLimit ? digits[pos] : 9; // 如果受限制则最高只能到digit[pos], 否则可自由择至9 for (int i = 0; i <= up; ++i) { // 枚举当前位放置什么数字 if ((same && i == pre)) continue; // 跳过违反规则的情况 res += dfs(pos + 1, i, i==pre&&(!leadZero), leadZero&&(i==0), isLimit && i == up); } if (!isLimit) dp[pos][pre] = res; return res; } ``` 此段伪代码展示了如何利用DP框架去解答一类具有约束性的组合计问题。当然,实际编码还需依据具体的业务背景做适当修改和完善[^3]。
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