石子合并

题目描述

将 nn 堆石子绕圆形操场排放,现要将石子有序地合并成一堆。规定每次只能选相邻的两堆合并成新的一堆,并将新的一堆的石子数记做该次合并的得分。

请编写一个程序,读入堆数 nn 及每堆的石子数,并进行如下计算:

  1. 选择一种合并石子的方案,使得做 n-1n−1 次合并得分总和最大。
  2. 选择一种合并石子的方案,使得做 n-1n−1 次合并得分总和最小。

输入格式

输入第一行一个整数 nn,表示有 nn 堆石子。

第二行 nn 个整数,表示每堆石子的数量。

输出格式

输出共两行:

第一行为合并得分总和最小值,

第二行为合并得分总和最大值。

样例

InputOutput
4
4 5 9 4
43
54

区间dp

 

 解题思路:n堆石子合成一堆,每次两堆石子合成一堆,必然经过n-1次合并,即必然有两堆石子不会合并,如上图,1~2、2~3.......8~1,这几个合并过程至少有一个不能进行(8堆石子只能进行7次合并),所以我们可以把所给数据范围扩大一倍,在1~2n 之间寻找舍弃哪个合并过程

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 2e2 + 5;
int a[N],pre[N];
int f[N][N],g[N][N];
int main()
{
	int n;
	scanf("%d", &n);
	memset(f, 0x3f, sizeof(f));
	memset(g, -1, sizeof(g));
	for(int i = 1; i <= n; i ++)
	{
		scanf("%d", &a[i]);
		f[i][i] = 0;
		g[i][i] = 0;
		pre[i] = pre[i - 1] + a[i];
	}
	for(int i = n + 1; i <= 2 * n - 1; i ++)
	{
		f[i][i] = 0;
		g[i][i] = 0;
		pre[i] = pre[i - 1] + a[i - n];
	}
	for(int i = 2; i <= n; i ++)
		for(int l = 1; l <= 2 * n - 1 - i; l ++)
		{
			for(int k = l, r = l + i - 1; k < r; k ++)
			{
				f[l][r] = min(f[l][k] + f[k + 1][r] + pre[r] - pre[l - 1], f[l][r]);
				g[l][r] = max(g[l][k] + g[k + 1][r] + pre[r] - pre[l - 1], g[l][r]);
			}
		}
	int ans1 =0x3f3f3f3f;
	int ans2 = 0;
	for(int i = 1; i < n; i ++)
	{
		ans1 = min(f[i][i + n - 1], ans1);
		ans2 = max(g[i][i + n - 1], ans2);
	}
	printf("%d\n%d", ans1, ans2);
	return 0;
}

将n石子合并一堆的规则是每次只能选相邻的石子进行合并。为了使合并次数最少,我们需要考虑如何选择相邻的石子。 假设有4石子,分别有a、b、c、d颗石子。如果我们选择合并a和b,然后将新和c合并,最后再将新和d合并合并次数是a+b+c+d。但是如果我们先合并b和c,然后是a和合并后的bc,最后再与d合并合并次数是b+c+(a+bc)+d。 可以观察到,合并次数会受到选择合并顺序的影响。因此,我们需要根据石子的数量和石子石子数量来确定合并的顺序。 设dp[i][j]表示合并从第i到第j石子所需的最小合并次数。那么有以下递推公式: dp[i][j] = min(dp[i][k] + dp[k+1][j] + sum[i][j]), k∈[i, j-1],其中sum[i][j]表示第i到第j石子的总数。 当i=j时,dp[i][j]为0,因为此时只有一堆石子,无需合并。当i<j时,dp[i][j]可以通过遍历k来求得最小值。 具体操作是,首先初始化dp数组为0。然后从2石子开始,依次递增地计算合并次数。根据递推公式,遍历每个dp[i][j],通过计算dp[i][k] + dp[k+1][j] + sum[i][j]的值,更新dp[i][j]的最小值。 最终,dp[1][n]的值即为将n石子合并一堆所需的最小合并次数。 例如,有4石子,分别有a、b、c、d颗。通过计算dp[1][4],可以得到将这4石子合并一堆的最小合并次数。 这样,我们可以利用动态规划的方法解决将n石子合并一堆的问题。
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