USACO Healthy Holsteins 健康的好斯坦奶牛

本文介绍了一个饲料组合优化问题,目标是最小化饲料种类的同时确保牛获得足够的营养。通过递归深度优先搜索算法(DFS),实现了在给定饲料营养成分及需求的情况下寻找最优解的方法。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

农民JOHN以拥有世界上最健康的奶牛为骄傲。他知道每种饲料中所包含的的牛所需的最低的维他命量是多少。请你帮助农夫喂养他的牛,以保持他们的健康,使喂给牛的饲料的种数最少。给出牛所需的最低的维他命,输出喂给牛需要哪些种类的饲料? 
给出牛所需的最低的维他命量,输出喂给牛需要哪些种类的饲料,且所需的饲料剂量最少。
维他命量以整数表示,每种饲料最多只能对牛使用一次,数据保证存在解。
INPUT FORMAT
第1 行:一个整数V(1<=V<=25),表示需要的维他命的种类数。
第2 行:V个整数(1<=每个数<=1000),表示牛每天需要的维他命的最小量。
第3 行:一个整数G(1<=G<=15),表示可用来喂牛的饲料的数量。下面G行,第i行表示编号为i饲料包含的各种维他命的量的多少。
SAMPLE INPUT (file holstein.in)
4
100 200 300 400
3
50 50 50 50
200 300 200 300
900 150 389 399
OUTPUT FORMAT
输出文件只有一行,包括:
牛必需的最小的饲料种数P
后面有P个数,表示所选择的饲料编号(按从小到大排列)。
SAMPLE OUTPUT (file holstein.out)
2 1 3

这一题,一开始我想了很久的正解,后来发现是一个多维的有条件的背包,果断放弃,又看了看数据范围,发现可以暴力,于是,在暴力这条路上就越走越远了……

#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int need[21],sum;
int ans=2147483647;
int a[101][101],now[101];
int n,m,da[101],b[101];
void dfs(int k)
{
    int i;
    if(k>n)
    {
        if(ans<sum)return;
        for(i=1;i<=m;i++)
            if(now[i]<need[i])return;
        for(i=1;i<=n;i++)
            da[i]=b[i];
        ans=sum;
    }
    else
    {
        b[k]=0; dfs(k+1);
        b[k]=1; sum++;
        for(i=1;i<=m;i++)
            now[i]+=a[k][i];
        dfs(k+1); sum--; b[k]=0;
        for(i=1;i<=m;i++)
            now[i]-=a[k][i]; 
    }
}
int main()
{
    freopen("holsteins.in","r",stdin);
    freopen("holsteins.out","w",stdout);
    int i,j;
    scanf("%d",&m);
    for(i=1;i<=m;i++)
        scanf("%d",&need[i]);
    scanf("%d",&n);
    for(i=1;i<=n;i++)
        for(j=1;j<=m;j++)
            scanf("%d",&a[i][j]);
    dfs(1);
    ans=0;
    for(i=1;i<=n;i++)
        if(da[i])ans++;
    cout<<ans<<" ";
    for(i=1;i<=n;i++)
        if(da[i])printf("%d ",i);
    return 0;
} 
### 关于 USACO 2008 OPEN 竞赛中的 'Crowd Cow' 问题 #### 题目描述 在一个农场里有 N 头奶牛,每头奶牛有一个唯一的编号。这些奶牛站成一排,在某些情况下会形成群体。如果两头相邻的奶牛之间的距离不超过 K,则认为这两头奶牛属于同一个群体。给定奶牛的位置列表以及参数 K,目标是计算有多少个不同的群体[^1]。 #### 解决方案概述 为了高效解决问题,可以采用双指针方法来遍历奶牛位置数组并统计不同群体的数量。该算法的时间复杂度为 O(N logN),其中主要开销来自于初始时对奶牛建立的位置坐标进行排序操作。 #### 实现细节 首先读取输入数据并将所有奶牛按照它们所在的位置升序排列。接着初始化两个变量 `group_count` 和 `left_pointer` 来记录当前已发现的不同群体数目及左边界索引。对于每一个新的右端点 (即当前位置 i 的奶牛), 如果它与前一头奶牛的距离超过了设定的最大间距K, 则意味着遇到了一个新的独立群体;此时更新计数器并向前进动左侧指针直到满足条件为止。 ```python def count_crowds(cow_positions, k): cow_positions.sort() # Sort positions first group_count = 0 left_pointer = 0 for right_pointer in range(len(cow_positions)): while cow_positions[right_pointer] - cow_positions[left_pointer] > k: left_pointer += 1 if right_pointer == left_pointer or \ (right_pointer > 0 and cow_positions[right_pointer] != cow_positions[right_pointer - 1]): group_count += 1 return group_count ``` 此函数接收两个参数:一个是表示各只奶牛具体坐标的整型列表 `cow_positions`, 另外一个是定义最大允许间隔长度k。通过上述逻辑处理后返回最终得到的不同群体总数。
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