51nod 1281 山峰和旗子【二分+dp】好题~

探讨如何在一个由整数数组描述的山脉中找到最多可以插入的旗子数量,确保旗子间的最小距离。采用二分搜索结合动态规划的方法解决此问题。

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

用一个长度为N的整数数组A,描述山峰和山谷的高度。山峰需要满足如下条件, 0 < P < N - 1 且 A[P - 1] < A[P] > A[P + 1]。


现在要在山峰上插上K个旗子,并且每个旗子之间的距离 >= K,问最多能插上多少个旗子(即求K的最大值)。两个山峰之间的距离为|P - Q|。
以上图为例,高度为:1 5 3 4 3 4 1 2 3 4 6 2。其中可以作为山峰的点为:1 3 5 10。

放2面旗子, 可以放在1 和 5。
放3面旗子, 可以放在1 5 和 10。
放4面旗子, 可以放在1 5 和 10,之后就放不下了。
所以最多可以放3面旗子。
Input
第1行:一个数N,表示数组的长度(1 <= N <= 50000)。
第2 - N + 1行:每行1个数Ai(1 <= Ai <= 10^9)。
Output
输出最多能插上多少面旗子(即求K的最大值)。
Input示例
12
1 
5 
3 
4 
3 
4 
1 
2 
3 
4 
6 
2
Output示例
3

思路:


1、首先考虑:显然我们距离越大,能插的旗子就会越多。那么我们可以考虑枚举旗子的个数(也就是旗子间距离)来贪心的判断当前距离能否达到目标,如果可以(甚至超额)那么我们显然就要继续枚举。直到不能达到目标为止(插i个旗子),但是直接枚举时间复杂度很大,同时考虑到其有单调性,那么我们考虑二分枚举旗子数量。


2、对应二分出来的当前值mid,也就是要插的旗子的个数,那么我们对应考虑dp,设定dp【i】表示到第i个地方的时候,最多我们可以插多少旗子。

那么不难推出其状态转移方程:
if(这个位子没有旗子)dp【i】=dp【i-1】;

if(这个位子有旗子)dp【i】=1;dp【i】=max(dp【i-k】+1,dp【i】);

【注意i-k不要越界数组访问】


3、对应二分出来的当前值mid,如果dp【n-1】>=k,那么明显是可行方案,那么对应我们在右区间继续二分(表示我们可以尝试枚举更多的旗子),否则我们在左区间继续二分(表示我们只能枚举更少的旗子)。

细节有点多,代码实现过程中千万谨慎一些。


Ac代码:

#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<string.h>
using namespace std;
int a[56000];
int top[56000];
int dp[56000];
int n;
int Dp_Max(int k)
{
    memset(dp,0,sizeof(dp));
    if(k==1)
    {
        for(int i=2;i<=n-1;i++)
        {
            if(top[i]>0)return 1;
        }
        return 0;
    }
    for(int i=2;i<=n-1;i++)
    {
        dp[i]=top[i];
        if(top[i]==0)
        {
            dp[i]=max(dp[i-1],dp[i]);
        }
        else
        {
            if(i-k>=0)
            dp[i]=max(dp[i-k]+1,dp[i]);
        }
    }
    if(dp[n-1]>k)dp[n-1]=k;
    //printf("----->%d %d\n",k,dp[n-1]);
    if(dp[n-1]==k)return 1;
    else return 0;
}
int main()
{
    while(~scanf("%d",&n))
    {
        memset(a,0,sizeof(a));
        memset(top,0,sizeof(top));
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            scanf("%d",&a[i]);
        }
        for(int i=2;i<=n-1;i++)
        {
            if(a[i]>a[i-1]&&a[i]>a[i+1])
            {
               // printf("top--------------------->%d\n",i);
                top[i]=1;
            }
        }
        int l=1;
        int r=n-2;
        int ans=0;
        while(r-l>=0)
        {
            int mid=(l+r)/2;
            if(Dp_Max(mid)==1)
            {
                l=mid+1;
                ans=mid;
            }
            else r=mid-1;
        }
        printf("%d\n",ans);
    }
}





### 关于51Nod 3100 上台阶的C++解法 #### 目解析 该目通常涉及斐波那契数列的应用。假设每次可以走一步或者两步,那么到达第 \( n \) 层台阶的方法总数等于到达第 \( n-1 \) 层第 \( n-2 \) 层方法数之。 此逻辑可以通过动态规划来解决,并且为了防止数值过大,需要对结果取模操作(如 \( \% 100003 \)[^1])。以下是基于上述思路的一个高效实现: ```cpp #include <iostream> using namespace std; const int MOD = 100003; long long f[100010]; int main() { int n; cin >> n; // 初始化前两项 f[0] = 1; // 到达第0层有1种方式(不移动) f[1] = 1; // 到达第1层只有1种方式 // 动态规划计算f[i] for (int i = 2; i <= n; ++i) { f[i] = (f[i - 1] + f[i - 2]) % MOD; } cout << f[n] << endl; return 0; } ``` 以上代码通过数组 `f` 存储每层台阶的结果,利用循环逐步填充至目标层数 \( n \),并最终输出结果。 --- #### 时间复杂度分析 由于仅需一次线性遍历即可完成所有状态转移,时间复杂度为 \( O(n) \)。空间复杂度同样为 \( O(n) \),但如果优化存储,则可进一步降低到 \( O(1) \): ```cpp #include <iostream> using namespace std; const int MOD = 100003; int main() { int n; cin >> n; long long prev2 = 1, prev1 = 1, current; if (n == 0 || n == 1) { cout << 1 << endl; return 0; } for (int i = 2; i <= n; ++i) { current = (prev1 + prev2) % MOD; prev2 = prev1; prev1 = current; } cout << prev1 << endl; return 0; } ``` 在此版本中,只保留最近两个状态变量 (`prev1`, `prev2`) 来更新当前值,从而节省内存开销。 --- #### 输入输出说明 输入部分接受单个整数 \( n \),表示台阶数量;程序会返回从地面走到第 \( n \) 层的不同路径数目,结果经过指定模运算处理以适应大范围数据需求。 ---
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