洛谷P1352 没有上司的舞会(DP)

本文介绍了一道树形动态规划的入门题目,通过DFS遍历树结构实现状态转移。文章详细解析了状态转移方程,并提供了完整的代码示例。

题意分析

树形DP入门题目。
树形DP其实和普通的DP区别就在于转移的方式。
普通的DP的状态转移是在一张表上,表的坐标表示不同的状态。而树形DP由于其特殊性,即题目中描述的关系满足树形的结构,所以利用树形结构进行状态的转移。
由于是在树上进行状态转移,所以DFS是必不可少的。

对于这道题来说,关系正好是一棵树,并且可以明确的是,如果选择了父节点,那么其子节点就不能选择;如果不选择其父节点,那么就子节点就有选和不选两种决策,取最大值即可。状态转移方程呼之而出。用dp[rt][0]dp[rt][0] 来表示不选择rtrt 这个节点,而用dp[rt][1]dp[rt][1] 来表示选择这个节点,状态转移方程如下:

dp[rt][0]+=max(dp[son][0],dp[son][1])dp[rt][0]+=max(dp[son][0],dp[son][1])
dp[rt][1]+=dp[son][0]dp[rt][1]+=dp[son][0]

代码总览

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int nmax = 6050;
int dp[nmax][2];
int a[nmax];
int ind[nmax];
int n;
vector<int> v[nmax];
void dfs(int rt){
    dp[rt][0] = 0;
    dp[rt][1] = a[rt];
    for(int i = 0;i<v[rt].size();++i){
        int tar = v[rt][i]; dfs(tar);
        dp[rt][0] += max(dp[tar][0], dp[tar][1]);
        dp[rt][1] += dp[tar][0];
    }
    return;
}
int main(){
    scanf("%d",&n);
    for(int i = 1;i<=n;++i) scanf("%d",&a[i]);
    int x,y;
    while(scanf("%d %d",&x,&y) &&(x!=0 && y!=0)){
        v[y].push_back(x);
        ind[x]++;
    }
    int root = 0;
    for(int i = 1;i<=n;++i){
        if(ind[i] == 0){
            root = i;
            dfs(root);
            break;
        }
    }
//    printf("root %d\n",root);
    printf("%d\n",max(dp[root][1],dp[root][0] ) ) ;
    return 0;
}
没有上司舞会”问题是一个经典的树形动态规划问题。问题描述为 Ural 大学有 N 名职员,编号为 1~N,他们的关系构成一棵以校长为根的树,每个职员有一个快乐指数,要召开一场周年庆宴会,没有职员愿意和直接上司一起参会,需在满足此条件下,使参会职员的快乐指数总和最大。 以下是使用 C 语言解决该问题的代: ```c #include <stdio.h> #include <string.h> #define MAXN 100001 // 定义边的结构体 typedef struct { int x, y, next; } Edge; Edge a[2 * MAXN]; // 边数组,因为是无向图,边数最多为 2*(n - 1) int ls[MAXN]; // 邻接表的头指针数组 int money[MAXN]; // 每个职员的快乐指数 int f[MAXN], g[MAXN]; // f[x] 表示选择 x 节点时的最大快乐指数,g[x] 表示不选择 x 节点时的最大快乐指数 bool ok[MAXN]; // 标记节点是否已经访问过 int w = 0; // 边的计数器 // 深度优先搜索进行动态规划 void dp(int x) { ok[x] = true; // 标记节点 x 已访问 int q = ls[x]; while (q != 0) { if (!ok[a[q].y]) { dp(a[q].y); f[x] += g[a[q].y]; // 选择 x 节点时,子节点不能选 g[x] += (f[a[q].y] > g[a[q].y] ? f[a[q].y] : g[a[q].y]); // 不选择 x 节点时,子节点可选可不选,取最大值 } q = a[q].next; // 遍历下一条边 } f[x] += money[x]; // 选择 x 节点时,加上 x 节点的快乐指数 } int main() { int n; scanf("%d", &n); for (int i = 1; i <= n; i++) { scanf("%d", &money[i]); } // 读入边的信息,构建邻接表 for (int i = 1; i < n; i++) { int dx, dy; scanf("%d %d", &dx, &dy); a[++w].x = dx; a[w].y = dy; a[w].next = ls[dx]; ls[dx] = w; a[++w].x = dy; a[w].y = dx; a[w].next = ls[dy]; ls[dy] = w; } memset(ok, false, sizeof(ok)); // 初始化访问标记数组 dp(1); // 从根节点 1 开始进行动态规划 // 输出选择根节点和不选择根节点时的最大快乐指数中的较大值 printf("%d\n", (f[1] > g[1] ? f[1] : g[1])); return 0; } ``` ### 代解释: 1. **结构体 `Edge`**:用于存储边的信息,包括起点 `x`、终点 `y` 和指向下一条边的指针 `next`。 2. **邻接表 `ls`**:用于存储图的邻接表,`ls[x]` 表示以节点 `x` 为起点的第一条边的编号。 3. **数组 `money`**:存储每个职员的快乐指数。 4. **数组 `f` 和 `g`**:`f[x]` 表示选择节点 `x` 时的最大快乐指数,`g[x]` 表示不选择节点 `x` 时的最大快乐指数。 5. **数组 `ok`**:用于标记节点是否已经访问过。 6. **函数 `dp`**:通过深度优先搜索进行动态规划,递归计算 `f[x]` 和 `g[x]` 的值。 7. **主函数 `main`**:读入职员数量和每个职员的快乐指数,构建邻接表,调用 `dp` 函数进行动态规划,最后输出选择根节点和不选择根节点时的最大快乐指数中的较大值。
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