7-6 数字三角形问题 (20 分)

这篇博客介绍了如何使用动态规划算法解决一个经典的计算机科学问题:在一个数字三角形中找到从顶部到底部的路径,使得路径经过的数字之和最大。作者给出了具体的输入输出示例,并提供了一个C语言实现的解决方案。程序通过自底向上计算每一层的最大路径和,最终得到整个三角形的最大路径和。

题目描述:

给定一个由n行数字组成的数字三角形如下图所示。试设计一个算法,计算出从三角形的顶至底的一条路径,使该路径经过的数字总和最大。

对于给定的由n行数字组成的数字三角形,计算从三角形的顶至底的路径经过的数字和的最大值。

输入格式:
输入数据的第1行是数字三角形的行数n,1≤n≤100。接下来n行是数字三角形各行中的数字。所有数字在0..99之间。

输出格式:
输出数据只有一个整数,表示计算出的最大值。

输入样例:
在这里给出一组输入。例如:
 

5
7
3 8
8 1 0
2 7 4 4
4 5 2 6 5

输出样例:

30
#include<stdio.h>
#define MAX_NUM 100
int D[MAX_NUM+10][MAX_NUM+10];
int a[MAX_NUM+10][MAX_NUM+10];
int N;
int main()
{
    int i,j;
    scanf("%d",&N);
    for(i=1;i<=N;i++)
    {
        for(j=1;j<=i;j++)
        {
            scanf("%d",&D[i][j]);
        }
    }
    for(j=1;j<=N;j++)
    {
        a[N][j]=D[N][j];
    }
    for(i=N;i>1;i--)
    {
        for(j=1;j<=i;j++)
        {
            if(a[i][j]>a[i][j+1])a[i-1][j]=a[i][j]+D[i-1][j];
            else a[i-1][j]=a[i][j+1]+D[i-1][j];
        }
    }
    printf("%d\n",a[1][1]);
    return 0;
}

数字三角形问题是一个经典的动态规划问题,主要目标是计算从三角形顶至底的一条路径,使该路径经过的数字总和最大。 ### 问题描述 给定一个由`n`行数字组成的数字三角形,试设计一个算法,计算出从三角形的顶至底的一条路径,使该路径经过的数字总和最大。输入数据第一行是数字三角形的行数`n`,接下来`n`行是数字三角形各行中的数字,所有数字在 0 - 99 之间,需将计算结果输出。 ### 解题思路 采用动态规划的方法,自底向上进行计算。对于数字三角形中的每个位置,它到最底层的最大路径和等于该位置的值加上其下方或右下方位置到最底层的最大路径和中的较大值。 ### 代码实现(Java) ```java import java.util.Scanner; public class ShuZiSanJiaoXing { public static void main(String[] args) { Scanner input = new Scanner(System.in); int n; int [][] triangle; // 输入数据 n = input.nextInt(); triangle = new int[n][n]; for(int row = 0; row < n; row++) { for(int col = 0; col <= row; col++) { triangle[row][col] = input.nextInt(); } } // 自底向上 for(int row = n - 2; row >= 0; row--) { for(int col = 0; col <= row; col++) { if(triangle[row + 1][col] > triangle[row + 1][col + 1]) { triangle[row][col] += triangle[row + 1][col]; } else { triangle[row][col] += triangle[row + 1][col + 1]; } } } System.out.println(triangle[0][0]); } } ``` ### 复杂度- **时间复杂度**:代码中有两层嵌套循环,外层循环执行`n - 1`次,内层循环的执行次数随着外层循环的变化而变化,但总体上时间复杂度为$O(n^2)$。 - **空间复杂度**:使用了一个二维数组`triangle`来存储数字三角形,因此空间复杂度为$O(n^2)$。
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