BZOJ 1003 最短路dp

本文探讨了一种结合动态规划和最短路径算法的解决方案,用于解决特定条件下多次运输的最小成本问题。在某些节点受限的情况下,通过调整路线并计算额外成本,实现最优路径的选择。

https://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=1003
题意:某东西运输货物运输 n n n次,每次都从 1 1 1 m m m。给你一些路线和花费,问 n n n天后的最小花费
限制条件是再某些天,某些点不能经过
更改路线有额外花费 k k k

题解: 如果 n n n天的路线都不变,那么求一次最短路 d i s t dist dist乘上 n n n就是答案,但是有些点在某些点无法经过,那么就需要更改路线。
d p [ i ] dp[i] dp[i]表示前 i i i天的最小花费
d p [ i ] = m i n ( d p [ i ] , d p [ j − 1 ] + ( i − j + 1 ) ∗ d i s t + k ) dp[i] = min(dp[i],dp[j-1]+(i-j+1)*dist+k) dp[i]=min(dp[i],dp[j1]+(ij+1)dist+k)
意思是对于 j j j小于等于 i i i的天,如果在第 j j j天变更路线,我们假设第 j j j天到第 i i i天的路线相同,那么前 i i i天的花费就是前 j − 1 j-1 j1天的最小花费+第 j j j天到第 i i i天的路线花费+更改路线的花费。 然后乱搞一下

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
#include <stack>
#include <queue>
#include <deque>
#include <map>
#include <set>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxn = 1005;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
int head[maxn],tot;
struct node{
	int to,nxt,w;
	node(){}
	node(int a,int c):to(a),w(c){}
	bool operator<(const node C)const{
		return w > C.w;
	}
}E[maxn];
int n,m,K,e;
int dp[105],cant[25],dis[25],vis[25];
int delay[25][105];
void init(){
	memset(head,-1,sizeof(head));
	memset(delay,0,sizeof(delay));
	tot = 0;
}
void addedge(int u,int v,int w){
	E[tot].to = v;
	E[tot].nxt = head[u];
	E[tot].w = w;
	head[u] = tot++;
	E[tot].to = u;
	E[tot].nxt = head[v];
	E[tot].w = w;
	head[v] = tot++;
}
int dij(int s,int t){
	memset(vis,0,sizeof(vis));
	for(int i = 1; i <= m; i++) 
		dis[i] = inf;
	dis[s] = 0;
	priority_queue<node>q;
	while(!q.empty()) q.pop();
	if(cant[s]) return 0;
	q.push(node(s,0));
	while(!q.empty()){
		node now = q.top();
		q.pop();
		int u = now.to;
		if(vis[u]) continue;
		vis[u] = 1;
		for(int i = head[u]; ~i; i = E[i].nxt){
			int to = E[i].to;
			if(cant[to]){
				continue;
			}
			if(dis[to] > dis[u]+E[i].w){
				dis[to] = dis[u]+E[i].w;
				q.push(node(to,dis[to]));
			}
		}
	}
	return dis[t];
}
int main(){
	scanf("%d%d%d%d",&n,&m,&K,&e);
	int a,b,c;
	init();
	for(int i = 1; i <= e; i++){
		scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
		addedge(a,b,c);
	}
	int d;
	scanf("%d",&d);
	while(d--){
		scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
		for(int i = b; i <= c; i++)
			delay[a][i] = -1;
	}
	memset(dp,63,sizeof(dp));
	dp[0] = -K;
	for(int i = 1; i <= n; i++){
		memset(cant,0,sizeof(cant));
		for(int j = i; j >= 1; j--){
			for(int k = 1; k <= m; k++) if(delay[k][j] == -1) cant[k] = 1;
			int dist = dij(1,m);
			if(dist >= inf) break;
			dp[i] = min(dp[i],dp[j-1]+(i-j+1)*dist+K);
		}
	}
	printf("%d\n",dp[n]);
}






题目描述 有一个 $n$ 个点的棋盘,每个点上有一个数字 $a_i$,你需要从 $(1,1)$ 走到 $(n,n)$,每次只能往右或往下走,每个格子只能经过一次,路径上的数字和为 $S$。定义一个点 $(x,y)$ 的权值为 $a_x+a_y$,求所有满足条件的路径中,所有点的权值和的小值。 输入格式 第一行一个整数 $n$。 接下来 $n$ 行,每行 $n$ 个整数,表示棋盘上每个点的数字。 输出格式 输出一个整数,表示所有满足条件的路径中,所有点的权值和的小值。 数据范围 $1\leq n\leq 300$ 输入样例 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 输出样例 25 算法1 (树形dp) $O(n^3)$ 我们可以先将所有点的权值求出来,然后将其看作是一个有权值的图,问题就转化为了在这个图中求从 $(1,1)$ 到 $(n,n)$ 的所有路径中,所有点的权值和的小值。 我们可以使用树形dp来解决这个问题,具体来说,我们可以将这个图看作是一棵树,每个点的父节点是它的前驱或者后继,然后我们从根节点开始,依次向下遍历,对于每个节点,我们可以考虑它的两个儿子,如果它的两个儿子都被遍历过了,那么我们就可以计算出从它的左儿子到它的右儿子的路径中,所有点的权值和的小值,然后再将这个值加上当前节点的权值,就可以得到从根节点到当前节点的路径中,所有点的权值和的小值。 时间复杂度 树形dp的时间复杂度是 $O(n^3)$。 C++ 代码 算法2 (动态规划) $O(n^3)$ 我们可以使用动态规划来解决这个问题,具体来说,我们可以定义 $f(i,j,s)$ 表示从 $(1,1)$ 到 $(i,j)$ 的所有路径中,所有点的权值和为 $s$ 的小值,那么我们就可以得到如下的状态转移方程: $$ f(i,j,s)=\min\{f(i-1,j,s-a_{i,j}),f(i,j-1,s-a_{i,j})\} $$ 其中 $a_{i,j}$ 表示点 $(i,j)$ 的权值。 时间复杂度 动态规划的时间复杂度是 $O(n^3)$。 C++ 代码
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