HUD 1024 Max Sum Plus Plus

本文探讨了给定序列中找到最大子段和的问题,并在此基础上提出了一种优化方法,用于解决多个非交叉子段和的最大化问题。通过引入状态转移方程和滚动数组技巧,有效地解决了内存和时间复杂度的限制。

Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)
Total Submission(s): 6725    Accepted Submission(s): 2251


Problem Description
Now I think you have got an AC in Ignatius.L's "Max Sum" problem. To be a brave ACMer, we always challenge ourselves to more difficult problems. Now you are faced with a more difficult problem.

Given a consecutive number sequence S1, S2, S3, S4 ... Sx, ... Sn (1 ≤ x ≤ n ≤ 1,000,000, -32768 ≤ Sx ≤ 32767). We define a function sum(i, j) = Si + ... + Sj (1 ≤ i ≤ j ≤ n).

Now given an integer m (m > 0), your task is to find m pairs of i and j which make sum(i1, j1) + sum(i2, j2) + sum(i3, j3) + ... + sum(im, jm) maximal (ix ≤ iy ≤ jx or ix ≤ jy ≤ jx is not allowed).

But I`m lazy, I don't want to write a special-judge module, so you don't have to output m pairs of i and j, just output the maximal summation of sum(ix, jx)(1 ≤ x ≤ m) instead. ^_^
 
Input
Each test case will begin with two integers m and n, followed by n integers S1, S2, S3 ... Sn.
Process to the end of file.
 
Output
Output the maximal summation described above in one line.
 
Sample Input
1 3 1 2 3
2 6 -1 4 -2 3 -2 3
 
Sample Output
6
8

本题的大致意思为给定一个数组,求其分成m个不相交子段和最大值的问题。

设Num为给定数组,n为数组中的元素总数,Status[i][j]表示前i个数在选取第i个数的前提下分成j段的最大值,其中1<=j<=i<=n && j<=m,状态转移方程为:

Status[i][j]=Max(Status[i-1][j]+Num[i],Max(Status[0][j-1]~Status[i-1][j-1])+Num[i])

乍看一下这个方程挺吓人的,因为题中n的限定范围为1~1,000,000而m得限定范围没有给出,m只要稍微大一点就会爆内存。但仔细分析后就会发现Status[i][j]的求解只和Status[*][j]与Status[*][j-1]有关所以本题只需要两个一维数组即可搞定状态转移。

在进行更进一步的分析还会发现其实Max(Status[0][j-1]~Status[i-1][j-1])根本不需要单独求取。在求取now_Status(保存本次状态的数组)的过程中即可对pre_Status(保存前一次状态的数组)进行同步更新。

 

状态dp[i][j]
有前j个数,组成i组的和的最大值。
决策: 第j个数,是在第包含在第i组里面,还是自己独立成组。
方程 dp[i][j]=Max(dp[i][j-1]+a[j] , max( dp[i-1][k] ) + a[j] ) 0<k<j
空间复杂度,m未知,n<=1000000,  继续滚动数组。
时间复杂度 n^3. n<=1000000.  显然会超时,继续优化。
max( dp[i-1][k] ) 就是上一组 0....j-1 的最大值。我们可以在每次计算dp[i][j]的时候记录下前j个
的最大值 用数组保存下来  下次计算的时候可以用,这样时间复杂度为 n^2.
 1 /*
 2 状态dp[i][j]有前j个数,组成i组的和的最大值。决策:
 3 第j个数,是在第包含在第i组里面,还是自己独立成组。
 4 方程 dp[i][j]=Max(dp[i][j-1]+a[j] , max( dp[i-1][k] ) + a[j] ) 0<k<j
 5 空间复杂度,m未知,n<=1000000,  继续滚动数组。
 6 时间复杂度 n^3. n<=1000000.  显然会超时,继续优化。
 7 max( dp[i-1][k] ) 就是上一组 0....j-1 的最大值。
 8 我们可以在每次计算dp[i][j]的时候记录下前j个的最大值
 9 用数组保存下来  下次计算的时候可以用,这样时间复杂度为 n^2.
10 */
11 
12 #include<stdio.h>
13 #include<algorithm>
14 #include<iostream>
15 using namespace std;
16 #define MAXN 1000000
17 #define INF 0x7fffffff
18 int dp[MAXN+10];
19 int mmax[MAXN+10];
20 int a[MAXN+10];
21 int main()
22 {
23     int n,m;
24     int i,j,mmmax;
25     while(scanf("%d%d",&m,&n)!=EOF)
26     {
27         for(i=1;i<=n;i++)
28         {
29             scanf("%d",&a[i]);
30             mmax[i]=0;
31             dp[i]=0;
32         }
33         dp[0]=0;
34         mmax[0]=0;
35         for(i=1;i<=m;i++)
36         {
37                 mmmax=-INF;
38                 for(j=i;j<=n;j++)
39                 {
40                     dp[j]=max(dp[j-1]+a[j],mmax[j-1]+a[j]);
41                     mmax[j-1]=mmmax;
42                     mmmax=max(mmmax,dp[j]);
43                 }
44         }
45         printf("%d\n",mmmax);
46 
47     }
48     return 0;
49 }
View Code

 

转载于:https://www.cnblogs.com/qiu520/p/3650386.html

内容概要:本文系统介绍了算术优化算法(AOA)的基本原理、核心思想及Python实现方法,并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法,其核心思想来源于四则运算,利用乘除运算进行全局勘探,加减运算进行局部开发,通过数学优化器加速函数(MOA)和数学优化概率(MOP)动态控制搜索过程,在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更新策略,并提供了完整的Python代码实现,结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地,以Flask框架搭建前后端分离系统,将AOA应用于图像分割任务,展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后,通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能,并提出自适应参数调整、模型优化和并行计算等改进策略。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者;; 使用场景及目标:①理解元启发式算法的设计思想与实现机制;②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法;③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用;④为算法性能评估与改进提供实践参考; 阅读建议:建议读者结合代码逐行调试,深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制,尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异,并可进一步扩展图像分割模块,引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值