[DP 区间 转移限制] P3146 [USACO16OPEN]248 G

博客内容涉及动态规划(DP)的应用,具体为区间DP的实现,解决了一个关于寻找最大相同值子序列长度的问题。代码中展示了如何通过比较相邻子序列的值来更新状态,并以C++为语言进行了实现。最终,通过遍历所有可能的区间并取最大值得到答案。

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[DP 区间 转移限制] P3146 [USACO16OPEN]248 G

题目

在这里插入图片描述

思路

考虑转移条件:相邻且值相同
如何保证相邻,直接区间DP本身就是考虑相邻两块的。
值相同,区间DP左半块和右半块相同即可
if(f[i][k]==f[k+1][j])f[i][j]=max(f[i][j],f[i][k+1]+1)if(f[i][k]==f[k+1][j])f[i][j]=max(f[i][j],f[i][k+1]+1)if(f[i][k]==f[k+1][j])f[i][j]=max(f[i][j],f[i][k+1]+1)
由于转移受限制,最终区间f[1][n]f[1][n]f[1][n]不一定可以合成出来,所以对所有区间取max作为答案

代码

// Problem: P3146 [USACO16OPEN]248 G
// Contest: Luogu
// URL: https://www.luogu.com.cn/problem/P3146
// Memory Limit: 125 MB
// Time Limit: 1000 ms
// FishingRod

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define endl "\n"
typedef long long LL;
typedef pair<int,int> PII;
//#define MULINPUT
/*DATA & KEY

*/
int T;
const int N=258;
int a[N];
LL f[N][N];
void solve(int C)
{
	//NEW DATA CLEAN
	
	//NOTE!!!
	int n;cin>>n;
	LL ans=0;
	for(int i=1;i<=n;i++)cin>>a[i];
	for(int i=1;i<=n;i++)f[i][i]=a[i];
	for(int len=2;len<=n;len++)
		for(int l=1;l+len-1<=n;l++){
			int r=l+len-1;
			for(int k=l;k<r;k++){
				if(f[l][k]==f[k+1][r]&&f[l][k]&&f[k+1][r])f[l][r]=max(f[l][r],f[l][k]+1);
				ans=max(ans,f[l][r]);
			}
		}
	cout<<ans;
}

int main()
{
	#ifdef MULINPUT
		scanf("%d",&T);
		for(int i=1;i<=T;i++)solve(i);
	#else
		solve(1);
	#endif
	return 0;
}

<think>我们正在讨论USACO竞赛中常见的题目类型。根据引用资料[1]和[4],USACO竞赛题目覆盖了广泛的算法和数据结构领域。下面我将详细介绍USACO考试中常见的题目类型,并给出一些具体的题例。 ### 1. **基础算法与模拟** - **题目特点**:直接模拟题目描述的过程,考察代码实现能力。 - **常见考点**:日期计算、大数运算、字符串处理等。 - **题例**:USACO 2017 January Contest, Bronze Problem 1. "Don't Be Last!" 要求模拟奶牛产奶量的统计[^1]。 ### 2. **贪心算法** - **题目特点**:通过局部最优选择达到全局最优解。 - **常见考点**:区间调度、任务分配、最小生成树(Prim/Kruskal)等。 - **题例**:USACO 2020 December Contest, Silver Problem 1. "Cowntagion" 使用贪心策略控制疫情传播[^1]。 ### 3. **动态规划** - **题目特点**:将复杂问题分解为重叠子问题。 - **常见考点**:背包问题、最长公共子序列、状态压缩DP等。 - **题例**:USACO 2021 January Contest, Gold Problem 3. "Dance Mooves" 使用动态规划记录奶牛位置变换[^1]。 ### 4. **图论** - **题目特点**:建模为图结构并应用经典算法求解。 - **常见考点**:最短路径(Dijkstra, Floyd)、连通分量(Tarjan)、网络流(Ford-Fulkerson)等。 - **题例**:USACO 2020 Open Contest, Gold Problem 2. "Favorite Colors" 需要构建有向图并进行拓扑排序[^1]。 ### 5. **数据结构** - **题目特点**:高效维护和查询数据。 - **常见考点**:并查集、线段树、树状数组、平衡树(Treap)等。 - **题例**:USACO 2021 February Contest, Platinum Problem 1. "No Time to Paint" 使用线段树优化区间查询[^1]。 ### 6. **数学与数论** - **题目特点**:利用数学定理或公式简化计算。 - **常见考点**:素数筛法、快速幂、组合数学、矩阵快速幂等。 - **题例**:USACO 2020 December Contest, Gold Problem 1. "Replication" 涉及几何和周期性运动[^1]。 ### 7. **搜索算法** - **题目特点**:通过系统遍历状态空间求解。 - **常见考点**:BFS(最短路径)、DFS(回溯)、双向搜索等。 - **题例**:USACO 2019 December Contest, Silver Problem 2. "MooBuzz" 结合数学与二分搜索[^1]。 ### 8. **字符串处理** - **题目特点**:处理文本匹配或模式识别。 - **常见考点**:KMP算法、Trie树、后缀数组等。 - **题例**:USACO 2021 January Contest, Silver Problem 2. "Spaced Out" 需要分析字符串模式的交替规律[^1]。 ### 示例题目:USACO 2021 January Contest, Silver Problem 2. "Spaced Out" **题目描述**: 农夫John的奶牛们决定创作一幅数字艺术画。画布是一个$N\times N$的网格,每个单元格是黄色或蓝色。艺术画要求任意两个相邻行或列的颜色交替出现。奶牛可以选择任意$2\times 2$子网格进行染色,求最少的染色操作次数[^1]。 **输入格式**: 第一行包含整数$N$,接下来$N$行每行一个长度为$N$的字符串('Y'或'B')。 **输出格式**: 输出最小操作次数。 **解题思路**: 1. 分析两种合法模式:行交替或列交替。 2. 分别计算两种模式下的最小操作次数。 3. 取两种模式的最小值作为答案[^1]。 ```python def main(): n = int(input().strip()) grid = [input().strip() for _ in range(n)] # 模式1:行交替(第一行以颜色0开始) pattern1 = [] for i in range(n): pattern1.append(['Y' if (i + j) % 2 == 0 else 'B' for j in range(n)]) # 模式2:列交替(第一列以颜色0开始) pattern2 = [] for i in range(n): pattern2.append(['Y' if (i + j) % 2 == 1 else 'B' for j in range(n)]) # 计算当前网格与两种模式的差异 diff1 = sum(1 for i in range(n) for j in range(n) if grid[i][j] != pattern1[i][j]) diff2 = sum(1 for i in range(n) for j in range(n) if grid[i][j] != pattern2[i][j]) print(min(diff1, diff2)) if __name__ == "__main__": main() ``` ### 总结 USACO竞赛题目全面覆盖算法和数据结构知识,从简单的模拟到复杂的图论和动态规划均有涉及。参赛者需熟练掌握基础算法并具备灵活应用能力[^1][^4]。 §§相关问题§§ 1. USACO竞赛如何分级?不同级别考察重点有何区别? 2. 如何高效准备USACO竞赛? 3. USACO竞赛的评分机制是怎样的? 4. 参加USACO竞赛对留学申请有何帮助?</think>USACO竞赛题目涵盖广泛的算法和数据结构领域,主要分为以下几大类型,每类都包含具体题例: ### 一、基础算法与模拟题 1. **简单模拟**:直接实现题目描述的规则 - 例:*Mixing Milk*(混合牛奶)[^1] ```python # 模拟三个桶倒牛奶的过程 buckets = [10, 11, 12] # 初始容量 for i in range(100): # 每次从当前桶倒向下一个桶 give = min(buckets[i%3], buckets[(i+1)%3] - buckets[(i+1)%3]) buckets[i%3] -= give buckets[(i+1)%3] += give ``` 2. **日期计算**:处理闰年、星期等时间问题 - 例:*Friday the Thirteenth*(黑色星期五)[^1] ### 二、贪心算法 1. **区间调度**:选择互不冲突的区间 - 例:*Barn Repair*(牛棚修复)[^1] ```python # 贪心策略:优先修复间隔大的牛棚 gaps = sorted(gaps, reverse=True) repaired = total_length - sum(gaps[:boards-1]) ``` 2. **任务调度**:最小化完成时间或成本 - 例:*Job Processing*(作业处理)[^1] ### 三、动态规划 1. **背包问题**:经典0/1背包变种 - 例:*Subset Sums*(子集和)[^1] $$ dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i-1][j-i] $$ 2. **路径规划**:网格中的最优路径 - 例:*Number Triangles*(数字金字塔)[^1] ```python for i in range(1, n): for j in range(i+1): dp[i][j] = max(dp[i-1][j-1], dp[i-1][j]) + triangle[i][j] ``` ### 四、图论算法 1. **最短路径**:Dijkstra/Floyd算法 - 例:*Sweet Butter*(香甜的黄油)[^1] 2. **最小生成树**:Prim/Kruskal算法 - 例:*Agri-Net*(农业网络)[^1] 3. **网络流**:最大流/最小割问题 - 例:*Drainage Ditches*(排水沟)[^1] ### 五、数据结构 1. **并查集**:处理集合合并查询 - 例:*The Gossiping Problem*(谣言传播)[^1] 2. **线段树/树状数组**:区间查询与更新 - 例:*Stars*(星星等级)[^1] 3. **哈希与映射**:快速查找与统计 - 例:*Anagram Groups*(变位词组)[^1] ### 六、数学与数论 1. **素数筛法**:快速生成质数表 - 例:*Prime Cryptarithm*(牛式)[^1] 2. **快速幂**:高效计算大数幂模 $$ a^b \mod m $$ - 例:*Raising Modulo Numbers*(模幂运算)[^1] ### 七、搜索算法 1. **BFS(广度优先)**:最短路径问题 - 例:*Knight Moves*(骑士移动
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