【算法实验四】--【动态规划】--花生米(二)

本文通过动态规划算法解决了一个关于花生米的游戏策略问题,详细解释了如何计算Jerry为了确保最后一粒花生米被Tom吃掉,应该选择先取还是后取的最佳策略。游戏规则允许每次取1、5或10粒花生米,适用于1000粒以内的花生米数量。

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1083.花生米(二)

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描述

五一长假第二天,Tom和Jerry在仓库散步的时候又发现了一堆花生米(这个仓库还真奇怪)。这次Tom制定分花生米规则如下:
       1、Tom和Jerry轮流从堆中取出k粒花生米吃掉,k可以是1,5,10中的任意一个数字;
       2、为显示规则的公平性,Jerry可以选择先取或者后取。
Jerry当然还是希望最后一粒花生米被Tom吃掉。请计算,Jerry为了达到目的应该先取还是后取。

 

输入

本题有多个测例,每个测例的输入是一个整数n,n大于零小于等于1000,代表花生米的数量。
n等于0表示输入结束,不需要处理。

 

输出

每个测例在单独的一行内输出一个整数:Jerry先取输出1;Tom先取输出0。

 

输入样例

1
2
3
4
0

 

输出样例

0
1
0
1

解析:这个题目用动态规划算法求解,说一下思路。每次可以取1,5,10颗花生米,找到的办法应该是无论如何取,轮到Tom取的时候,只剩下一颗,Tom就只能取到这唯一的一颗,因为他不能不取。所以,对于输入的 n 颗花生米,若小于10的时候,只能取1或者5,所以10以内的数量,偶数颗则Jerry先取,因为每个人只能取奇数颗,自己只需要每次取一粒就可以让Tom拿到最后一个,当然10颗也是Jerry先取,因为只要不一下子取10颗,1或者5都是Tom拿到最后。对于超过10颗,如果这次取完(无论1,5,10取几颗)都是Jerry赢,那么就让Tom先取,否则一定要自己先取。所以这里的判断条件应该为

for(int i=11;i<=1000;i++)
{
     if(peanut[i-1]==1&&peanut[i-5]==1&&peanut[i-10]==1)
          peanut[i]=0;
     else 
          peanut[i]=1;
}

这里的意思是,当前状态无论Tom取几颗最后都是Jerry赢,那么我就让Tom先取,否则我就一定要自己先取,因为我可以自己控制自己取的数量,来使得后面Tom取到最后一颗。代码如下:

#include <iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;
int n;
int peanut[1001];
int take()
{
    for(int i=1;i<=10;i++)
    {
        if(i%2==0)
            peanut[i]=1;
        else
            peanut[i]=0;
    }
    for(int i=11;i<=1000;i++)
    {
         if(peanut[i-1]==1&&peanut[i-5]==1&&peanut[i-10]==1)
              peanut[i]=0;
         else
              peanut[i]=1;
    }
    return 0;
}
int main()
{
    take();
    while(scanf("%d",&n)&&n)
        cout<<peanut[n]<<endl;
    return 0;
}

 

 

 

实验课程:算法分析与设计 实验名称:用动态规划法求解资源分配问题 (验证型实验实验目标: (1)掌握用动态规划方法求解实际问题的基本思路。 (2)进一步理解动态规划方法的实质,巩固设计动态规划算法的基本步骤。 实验任务: (1)设计动态规划算法求解资源分配问题,给出算法的非形式描述。 (2) 在Windows环境下用C 语言实现该算法。计算10个实例,每个实例中n=30, m=10, Ci j为随机产生于范围(0,103)内的整数。记录各实例的数据及执行结果(即最优分配方案、最优分配方案的值)、运行时间。 (3)从理论上分析算法的时间和空间复杂度,并由此解释相应的实验结果。 实验设备及环境: PC;C/C++等编程语言。 实验主要步骤: (1) 根据实验目标,明确实验的具体任务; (2) 分析资源分配问题,获得计算其最优值的递推计算公式; (3) 设计求解问题动态规划算法,并编写程序实现算法(4) 设计实验数据并运行程序、记录运行的结果; (5) 分析算法的时间和空间复杂度,并由此解释释相应的实验结果; 问题分析: 问题描述: 某厂根据计划安排,拟将n台相同的设备分配给m个车间,各车间获得这种设备后,可以为国家提供盈利Ci j(i台设备提供给j号车间将得到的利润,1≤i≤n,1≤j≤m) 。问如何分配,才使国家得到最大的盈利? 算法基本思想: 本问题是一简单资源分配问题,由于具有明显的最优子结构,故可以使用动态规划求解,用状态量f[i][j]表示用i台设备分配给前j个车间的最大获利,那么显然有f[i][j] = max{ f[k][j–1] + c[i-k][j] },0<=k<=i。再用p[i][j]表示获得最优解时第j号车间使用的设备数为i-p[i][j],于是从结果倒推往回求即可得到分配方案。程序实现时使用顺推,先枚举车间数,再枚举设备数,再枚举状态转移时用到的设备数,简单3重for循环语句即可完成。时间复杂度为O(n^2*m),空间复杂度为O(n*m),倘若此题只需求最大获利而不必求方案,则状态量可以减少一维,空间复杂度优化为O(n)
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