POJ 1011 Sticks 强大的剪枝

本文介绍了一道使用调整法解决的复杂剪枝问题,通过排序和回溯搜索策略来寻找最佳匹配方案,并详细解释了两个关键剪枝条件如何帮助优化算法性能。

这道题是黑书剪枝的例题,是用方法为调整法,但是这个方法很难掌握,还是多积累些经验吧。

首先要排个序,然后从大到小遍历回溯搜索是否可组成。

回溯中有剪枝。

1,对于一个还没有匹配任何长度(need=leng)的初始长度leng,随便搜一个小与此初始长度的木棍,如果之后的搜索不能匹配,那就不能匹配了,此时就要返回上一层修改策略。

2,还有就是如果当前选的小木棍len[i]==need时,如果这样都不能匹配,由于搜索是递减顺序那么之后都不会匹配。

加上这两个剪枝就可以在poj跑的0ms了

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<queue>
#include<algorithm>
using namespace std;
int n,len[70],sum;
int part,leng;
int visit[70]={0};

int cmp(const void * a,const void * b){
	int * aa=(int *)a;
	int * bb=(int *)b;
	return *aa-*bb;
}

int search(int now,int need,int k){//now表示已拼成几根,need表示还需要need长拼成这一根,从第k个木棍开始
	int i,j;

	if(need==0){
		now++;
		need=leng;
		k=n;
	}
		
	if(now==part-1)
		return 1;

	for(i=k;i>=1;i--)
		if(!visit[i])
			if(need>=len[i]){
				visit[i]=true;
				if(search(now,need-len[i],i-1))
					return 1;
				visit[i]=false;
				if(need==leng)
					return 0;
				if(need==len[i])
					return 0;
				while(len[i-1]==len[i])
					i--;
			}
	return 0;
}

void dfs(){
	int i,flag=0;
	for(i=len[n];i<=sum;i++){
		if(sum%i==0){
			part=sum/i;
			leng=i;
			if(search(0,i,n))
				break;
		}
	}
	printf("%d\n",leng);
}

int main(){
	int i;
	while(scanf("%d",&n) && n!=0){
		sum=0;
		memset(visit,0,sizeof(visit));
		for(i=1;i<=n;i++){
			scanf("%d",&len[i]);
			sum+=len[i];
		}
		len[0]=0;
		qsort(&len[1],n,sizeof(len[1]),cmp);
		dfs();
	}
}


 

POJ 1011 是“Sticks”问题,主要是将一些长度不一的小木棍拼接成若干根等长的大木棍,求大木棍的最小可能长度。该问题通常使用深度优先搜索(DFS)结合剪枝策略来解决。 由于使用了剪枝策略,其时间复杂度难以精确分析,因为剪枝会减少实际搜索的状态数。在最坏情况下,没有任何剪枝生效,搜索空间为指数级。假设木棍数量为 $n$,木棍长度的上限为 $m$,不剪枝时 DFS 的时间复杂度近似为 $O(2^n)$,因为对于每根木棍都有两种选择:放入当前大木棍或者不放入。 以下是一个简单的 Python 代码示例,实现了该问题的基本思路: ```python def dfs(sticks, target, current_length, start_index, used): if all(used): return True if current_length == target: return dfs(sticks, target, 0, 0, used) last_failed = -1 for i in range(start_index, len(sticks)): if not used[i] and sticks[i] != last_failed and current_length + sticks[i] <= target: used[i] = True if dfs(sticks, target, current_length + sticks[i], i + 1, used): return True used[i] = False last_failed = sticks[i] if current_length == 0 or current_length + sticks[i] == target: return False return False def solve(sticks): total_length = sum(sticks) max_length = max(sticks) sticks.sort(reverse=True) for target in range(max_length, total_length + 1): if total_length % target == 0: used = [False] * len(sticks) if dfs(sticks, target, 0, 0, used): return target sticks = [2, 2, 2, 2] print(solve(sticks)) ```
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