AcWing 1212.地宫取宝

文章讲述了如何使用四重循环的动态规划方法解决地宫取宝问题,强调了初始化策略和数组边界处理的重要性。作者详细解释了初始状态设置和数组越界调整的方法,并给出了C++代码实现。

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题目描述

原题链接:AcWing 1212.地宫取宝

解题思路
1.分析时间复杂度

题目中说明:
1 ≤ n , m ≤ 50 1\le n,m \le50 1n,m50,
1 ≤ k ≤ 12 1 \le k \le 12 1k12,
0 ≤ C i ≤ 12 0 \le C_i \le 12 0Ci12,
由于 50 ∗ 50 ∗ 12 ∗ 13 ≈ 4 ∗ 1 0 5 < 1 0 8 50*50*12*13 \approx 4*10^5 \lt 10^8 505012134105<108,
因此本题可以考虑用一个四重循环的dp解决。

2.闫氏dp分析

闫氏dp分析

3.一些小问题
(1)关于初始化:

刚开始时小明在 ( 1 , 1 ) (1,1) (1,1)的位置,这个时候就有取 ( 1 , 1 ) (1,1) (1,1)这个位置的宝贝和不取的选择。

如果不取:那么 f [ 1 ] [ 1 ] [ 0 ] [ − 1 ] = 1 f[1][1][0][-1]=1 f[1][1][0][1]=1,这里之所以让 c = − 1 c=-1 c=1,是因为 k = 0 k=0 k=0时,小明没有取任何宝物,所以此时 c c c应该比最小的宝贝的价值小,也就是比0小。这样如果下一个宝贝的价值为0的话才能取到,否则如果此时 c = 0 c=0 c=0,那么下一个宝贝的价值如果为0就取不到。

如果取:那么 f [ 1 ] [ 1 ] [ 1 ] [ w [ 1 ] [ 1 ] ] = 1 f[1][1][1][w[1][1]]=1 f[1][1][1][w[1][1]]=1

(2)关于数组越界

由于-1超过数组的下界,因此对于输入的 w [ i ] [ j ] w[i][j] w[i][j]也要有所处理,将其范围变成 [ 1 , 13 ] [1,13] [1,13],这样宝物的最小价值就为1,可以让0表示比最小价值还小的值。

C++代码:
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 51;
const int P = 1e9+7;
int n,m,k,w[N][N],f[N][N][13][14];
int main()
{
    cin >> n >> m >> k;
    for(int i = 1; i <= n; i++)
        for(int j = 1; j <= m; j++)
        {
            cin >> w[i][j];
            w[i][j]++;
        }
    f[1][1][0][0] = 1;
    f[1][1][1][w[1][1]] = 1;
    for(int i = 1; i <= n; i++)
    {
        for(int j = 1; j <= m; j++)
        {
            if(i == 1 && j == 1) continue;
            for(int K = 0; K <= k; K++)
            {
                for(int c = 0; c <= 13; c++) #从0开始是因为有一种方案可能一直都没有取宝贝
                {
                    // 不取
                    f[i][j][K][c] = (f[i-1][j][K][c] + f[i][j-1][K][c]) % P; 
                    if(K > 0 && c == w[i][j]) // 取
                    {
                        for(int C = 0; C < c; C++)
                        {
                            f[i][j][K][c] = (f[i-1][j][K-1][C] + f[i][j][K][c]) % P;
                            f[i][j][K][c] = (f[i][j-1][K-1][C] + f[i][j][K][c]) % P;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
    int res = 0;
    for(int i = 0; i <= 13; i++)
    {
        res = (res + f[n][m][k][i]) % P;
    }
    cout << res;
}
### 地宫的游戏设计与Java实现 #### 游戏概述 “地宫”是一种典型的冒险类游戏,玩家需要控制游戏角色穿越复杂的迷宫地图并收集藏。该游戏的核心机制涉及路径探索、障碍物规避以及目标达成等功能模块的设计。 #### 设计思路 基于引用中的描述[^1],可以构建一个面向对象的架构来表示游戏中的各个组件。以下是针对“地宫”的主要功能模块及其对应的Java实现: 1. **GameActor 类** `GameActor` 是游戏中角色的基础抽象类,定义了所有可能的操作接口。例如移动、跳跃或者拾物品等行为。 ```java public abstract class GameActor { protected String name; public GameActor(String name) { this.name = name; } public abstract void move(int direction); public abstract void pickUpTreasure(); public abstract void jump(); } ``` 2. **具体命令模式的应用** 借助于命令模式的思想,可以通过创建不同的命令类来封装特定的行为逻辑。比如让角色执行跳跃动作或前进操作。 ```java interface Command { void execute(GameActor actor); } class MoveForwardCommand implements Command { @Override public void execute(GameActor actor) { System.out.println(actor.getName() + " moves forward."); actor.move(0); // Assuming 'forward' is represented by 0. } } class PickUpTreasureCommand implements Command { @Override public void execute(GameActor actor) { System.out.println(actor.getName() + " picks up treasure!"); actor.pickUpTreasure(); } } ``` 3. **迷宫结构建模** 使用二维数组或其他数据结构模拟地宫环境,其中每个单元格可存储关于该位置的信息(如是否有墙壁、陷阱或是藏)。 ```java public class DungeonMap { private char[][] mapLayout; public DungeonMap(int width, int height){ mapLayout = new char[height][width]; initializeMap(); } private void initializeMap(){ for (int i=0;i<mapLayout.length;i++) Arrays.fill(mapLayout[i], '.'); setWallsAndObstaclesRandomly(); } private void setWallsAndObstaclesRandomly(){ Random rand=new Random(); for(int row=0;row<mapLayout.length;row++) for(int col=0;col<mapLayout[row].length;col++) if(rand.nextDouble()<0.2) mapLayout[row][col]='X';// Wall or obstacle marker } public boolean canMoveToPosition(int x,int y){ return !(x<0 || y<0 || x>=mapLayout[0].length || y>=mapLayout.length || mapLayout[y][x]=='X'); } public void displayMap(){ for(char[] line:mapLayout)System.out.println(new String(line)); } } ``` 4. **整合运行流程** 将上述各部分结合起来形成完整的程序框架,在主函数里初始化地图和玩家实例,并通过循环接收用户输入以驱动相应的行动指令。 ```java import java.util.Scanner; public class MainDungeonAdventure { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); DungeonMap dungeon = new DungeonMap(10, 7); Player player = new Player("Hero"); while(true){ dungeon.displayMap(); System.out.print("\nEnter command ('move', 'pick'): "); String cmdStr = scanner.nextLine().trim().toLowerCase(); switch(cmdStr){ case "move": Command moveCmd = new MoveForwardCommand(); moveCmd.execute(player); break; case "pick": Command pickCmd = new PickUpTreasureCommand(); pickCmd.execute(player); break; default: System.out.println("Unknown command."); } } } } class Player extends GameActor{ public Player(String name){super(name);} @Override public void move(int direction){} @Override public void pickUpTreasure(){} @Override public void jump(){} public String getName(){return super.name;} } ``` 以上代码片段展示了如何利用OOP原则配合命令模式搭建简单的“地宫”原型系统。当然实际项目还需要考虑更多细节优化用户体验,包括但不限于图形界面支持、AI敌人设定等等。
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