蓝桥杯-2020-Java-B组-装饰珠-动态规划

题目描述
在怪物猎人这一款游戏中,玩家可以通过给装备镶嵌不同的装饰珠来获取 相应的技能,以提升自己的战斗能力。
已知猎人身上一共有 6 件装备,每件装备可能有若干个装饰孔,每个装饰孔有各自的等级,可以镶嵌一颗小于等于自身等级的装饰珠 (也可以选择不镶嵌)。
装饰珠有 M 种,编号 1 至 M,分别对应 M 种技能,第i种装饰珠的等级为 L_i只能镶嵌在等级大于等于 L_i的装饰孔中。对第i种技能来说,当装备相应技能的装饰珠数量达到 K_i 个时,会产生 W_i(K_i)的价值。镶嵌同类技能的数量越多,产生的价值越大,即 W_i(K_i − 1) < W_i(K_i)。但每个技能都有上限 P_i(1≤Pi≤7),当装备的珠子数量超过 P_i时,只会产生 W_i(P_i)的价值。
对于给定的装备和装饰珠数据,求解如何镶嵌装饰珠,使得 6 件装备能得到的总价值达到最大。
在这里插入图片描述

01背包式的动规划问题的一个变式。可以建立一个以装备装饰孔孔号为横轴,以装备号为纵轴的二维表格(数组)如下图:
在这里插入图片描述

表格中存放在该孔位的装饰珠序号。先把录入内存的装饰珠按升序排序,再遍历二维数组中的装饰孔。
对于每个装饰孔:
1.判断当前装饰珠的Level是否适合其孔位Level,如果不适合,则break(因为装饰珠等级升序排序,后续的装饰珠等级必定大于该装饰孔);
2.记录此时装备总价值
3.导入下一个装饰珠
4.记录装备价值,并与上一个进行比较,保留价值更大的
5.循环至遍历完成全部该装饰孔可用的装饰珠

Java代码如下:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.Scanner;

public class Zsz {
    static int M;
    static int[][] Wrecord;
    public static void main(String[] args) {
        int[][] equipment = new int[6][];
        int[][] record = new int[6][];
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            int n = scanner.nextInt();//当前装备装备孔的数量
            int[] temp = new int[n];
            //记录每个装备孔的等级
            for (int j = 0; j < temp.length; j++) {
                temp[j] = scanner.nextInt();
            }
            equipment[i] = temp;
            record[i] = new int[n];
        }
        M = scanner.nextInt();//装饰珠的种类数量
        ArrayList<int[]> W = new ArrayList<>();//记录装饰珠数量对应价值
        Wrecord = new int[M][];
        for (int i = 0; i < M; i++) {
            int Level = scanner.nextInt();
            int P = scanner.nextInt();//装饰珠数量上限
            int[] temp = new int[P + 1];
            temp[0] = Level;//数组首位是装饰珠等级
            for (int j = 1; j < temp.length; j++) {
                temp[j] = scanner.nextInt();
            }
            Wrecord[i] = temp.clone();

            int[] temp1 = new int[P + 2];
            for (int j = 0; j < temp.length; j++) {
                temp1[j] = temp[j];
            }
            temp1[temp1.length - 1] = i;//temp1最后一位装的是装饰珠编号-1
            W.add(temp1);
        }
        //对装饰珠进行排序
        Comparator<int[]> comparator = new Comparator<int[]>() {
            @Override
            public int compare(int[] o1, int[] o2) {
                return o1[0] - o2[0];//升序排序
            }
        };
        Collections.sort(W, comparator);

        //开始推导
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            for (int j = 0; j < equipment[i].length; j++) {
                int Level = equipment[i][j];//当前孔位等级
                //开始尝试安插装饰珠
                //安插一个等级最小的
                record[i][j] = W.get(0)[W.get(0).length - 1] + 1;
                int value = Value(record);
                for (int k = 1; k < W.size(); k++) {
                    int[] recordOfW = W.get(k);
                    if (recordOfW[0] > Level){//装饰孔的等级小于装饰珠的等级
                        break;//等级升序排序,后续的装饰珠等级必定大于装饰孔
                    }

                    int buffer = record[i][j];
                    int nextRecordIJ = recordOfW[recordOfW.length - 1] + 1;
                    record[i][j] = nextRecordIJ;
                    int nextValue = Value(record);
                    if (nextValue >= value){
                        //数值保留
                        value = nextValue;
                    }else {
                        //数值还原
                        record[i][j] = buffer;
                    }

                }
                //record[i][j]中保留的是最优解
            }
        }
        System.out.println(Value(record));
        
    }
    public static int Value(int[][] record){
        int value = 0;
        int[] CountOfZhuang = new int[M + 1];
        for (int i = 0; i < record.length; i++) {
            for (int j = 0; j < record[i].length; j++) {
                if (record[i][j] == 0){
                    //doNothing
                }else {
                    CountOfZhuang[record[i][j]]++;
                }
            }
        }
        for (int i = 1; i < CountOfZhuang.length; i++) {
            if (CountOfZhuang[i] == 0){
                continue;
            }
            if (CountOfZhuang[i] > Wrecord[i - 1].length - 1){
                //装饰珠的数量超出上限
                value += Wrecord[i - 1][Wrecord[i - 1].length - 1];
            }else {
                value += Wrecord[i - 1][CountOfZhuang[i]];
            }
        }
        return value;
    }
}

### 2020蓝桥杯Java B 装饰 题目及解答 #### 题目描述 给定6件装备,每件装备有若干个装饰孔,每个装饰孔有一个等级 \( L \),范围为1到4。另有多种装饰可供选择,每种装饰也有对应的等级 \( L_j \) 和上限 \( P_j \),以及不同数量下的价值 \( W_j(k) \)[^3]。 目标是在不超过装饰孔等级的前提下,合理分配装饰以最大化总价值。 #### 解题思路 此问题可以通过动态规划来解决。定义状态 `dp[i][j]` 表示前 `i` 类装饰,在当前剩余的装饰孔配置下所能获得的最大价值。对于每一个装饰类别,遍历其可能的数量并更新最大价值。 具体实现如下: ```java import java.util.*; public class DecorationBeads { private static final int MAX_EQUIPMENT = 6; private static final int MAX_HOLE_LEVEL = 4; public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); // Read equipment data List<int[]> equipments = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < MAX_EQUIPMENT; i++) { int n = scanner.nextInt(); int[] holes = new int[n]; for (int j = 0; j < n; j++) { holes[j] = scanner.nextInt(); } Arrays.sort(holes); // Sort to facilitate later processing equipments.add(holes); } // Read decoration beads data int m = scanner.nextInt(); List<Decoration> decorations = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < m; i++) { int level = scanner.nextInt(), limit = scanner.nextInt(); int[] values = new int[limit + 1]; for (int j = 1; j <= limit; j++) { values[j] = scanner.nextInt(); } decorations.add(new Decoration(level, values)); } // Solve using dynamic programming solve(equipments, decorations); scanner.close(); } private static void solve(List<int[]> equipments, List<Decoration> decorations) { // Initialize DP table and other necessary variables here // Your implementation of the solving logic goes here. // This may involve iterating over all possible combinations, // updating states based on whether a bead can be placed into an available hole. // Print result or output optimal solution path as required by problem statement. } static class Decoration { int level; int[] value; public Decoration(int l, int[] v) { this.level = l; this.value = v; } } } ``` 上述代码框架展示了如何读取输入数据,并通过自定义的数据结构存储这些信息以便后续处理。实际求解部分需要进一步完善,特别是针对具体的动态规划转移方程的设计。
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