165. 小猫爬山

  1. 小猫爬山

翰翰和达达饲养了N只小猫,这天,小猫们要去爬山。

经历了千辛万苦,小猫们终于爬上了山顶,但是疲倦的它们再也不想徒步走下山了(呜咕>_<)。

翰翰和达达只好花钱让它们坐索道下山。

索道上的缆车最大承重量为W,而N只小猫的重量分别是C1、C2……CN。

当然,每辆缆车上的小猫的重量之和不能超过W。

每租用一辆缆车,翰翰和达达就要付1美元,所以他们想知道,最少需要付多少美元才能把这N只小猫都运送下山?

输入格式
第1行:包含两个用空格隔开的整数,N和W。

第2…N+1行:每行一个整数,其中第i+1行的整数表示第i只小猫的重量Ci。

输出格式
输出一个整数,表示最少需要多少美元,也就是最少需要多少辆缆车。

数据范围
1≤N≤18,
1≤Ci≤W≤108
输入样例:
5 1996
1
2
1994
12
29
输出样例:
2

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;
const int N=3e4+5;
int n,m,a[20],sum[20],res=1e9;

void dfs(int x,int k)
{
    if(k>=res)//剪枝1
        return;
    if(x==n)
    {
        res=min(res,k);
        return;
    }
    for(int i=0;i<k;i++)
    {
        if(a[x]+sum[i]<=m)
        {
            sum[i]+=a[x];
            dfs(x+1,k);
            sum[i]-=a[x];//二选一,装入或新车两个分支
        }
    }
    sum[k]=a[x];
    dfs(x+1,k+1);
    sum[k]=0;//回溯
}
int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    cout.tie(0);
    cin >> n >> m;
    for(int i=0;i<n;i++)
        cin >> a[i];
    sort(a,a+n,greater<int>());//剪枝2  使上层分支少点
    dfs(0,0);
    cout << res << endl;
    return 0;
}

### 关于洛谷 P1048 小猫爬山的Java实现与解题思路 #### 背景介绍 题目描述了一种情境,在该情境中小猫们需要通过乘缆车上山游玩,而后再缆车下山。为了节省成本并确保安全,目标是在满足每辆缆车载重不超过给定最大载重的前提下,尽可能减少使用的缆车数量。 #### 解题策略分析 对于此类优化问题,采用回溯算法是一种常见方法。具体来说,可以考虑如下几个方面: - **数据预处理**:首先对输入的小猫体重数组`w[]`按照从大到小排序[^5]。 - **状态定义**:设当前正在尝试安排第`step`只小猫的位置;已经使用了`k`辆车来装载前几批小猫;以及一个辅助数组`sum[]`用于记录每一辆已分配好的缆车内剩余可重量。 - **决策过程**:遍历现有的`k`辆车看是否有足够的空间容纳新的小猫。如果有,则将其加入对应的车辆中,并继续递归解决下一个位置的问题;如果没有合适的空位,则新增一辆缆车专门用来放置这只小猫,并相应调整参数后再次调用函数本身进行下一步操作。 - **剪枝条件**:当发现目前所需缆车数目已经达到甚至超过了之前找到的最佳方案(`ans`)时立即停止进一步探索这条路径,因为无论如何扩展都不会得到更优的结果了。同样地,一旦成功安置完全部n只小猫即刻保存此时所用最少的缆车数作为新纪录。 - **终止情况**:所有小猫都被妥善安顿好之后结束整个流程,输出最终确定下来的最小缆车需求量即可。 #### Java代码示例 下面给出基于上述逻辑框架编写的完整程序清单: ```java import java.util.Arrays; public class CatCableCar { private static int minCars = Integer.MAX_VALUE; public static void main(String[] args) { // 假设有这样的测试样例 {3, 2, 2, 1} 和 maxWeight=5 int[] weights = new int[]{3, 2, 2, 1}; int maxWeight = 5; solve(weights, maxWeight); System.out.println(minCars); } private static void solve(int[] w, int C){ Arrays.sort(w); // 对小猫按体重降序排列 reverseArray(w); dfs(0, w.length, 0, new int[w.length], C); } private static void dfs(int step, int N, int k, int[] sum, int C){ if(k >= minCars || step == N){ if(step==N && k<minCars) minCars=k; return ; } boolean flag=false; for(int i=1;i<=k;++i){ if(sum[i]+w[step]<=C){ sum[i]+=w[step]; dfs(step+1,N,k,sum,C); sum[i]-=w[step]; // 回退上一步的选择 flag=true; } } if(!flag){ ++k; sum[k]=w[step]; dfs(step+1,N,k,sum,C); } } private static void reverseArray(int[] array){ for (int i = 0; i < array.length / 2; i++) { int temp = array[i]; array[i] = array[array.length - i - 1]; array[array.length - i - 1] = temp; } } } ``` 此段代码实现了完整的求解过程,其中包含了必要的初始化工作、核心搜索机制的设计以及边界状况下的特殊处理措施。
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