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【Luogu1217】[USACO1.5]数字三角形(数塔问题) ——动态规划基础
阅读量:5035 次
发布时间:2019-06-12

本文共 2367 字,大约阅读时间需要 7 分钟。

markdown好像炸了 不管了懒得改能看懂就行233

算了吧良心一点改好了

有形如图所示的数塔,从顶部出发,在每一结点可以选择向左走或是向右走,一起走到底层,要求找出一条路径,使路径上的值最大。

1386050-20180425185931365-227756776.png

请无视CSDN的水印

要求输出最大和

接下来,我们来分析一下解题思路:

用二维数组来存放数字三角形

我们用\(D(r,j)\)来表示第\(r\) 行第\(j\)个数字(\(r,j\)\(1\)开始算)

我们用\(f(r,j)\)表示从\(D(r,j)\)到底边的各条路径中,最佳路径的数字之和。

因此,此题的最终问题就变成了求\(f(1,1)\)

\(D(r,j)\)出发,下一步只能走\(D(r+1,j)\)或者\(D(r+1,j+1)\)。故对于\(N\)行的三角形,我们可以写出如下的递归式:

if(r==N)                    f(r,j)=D(r,j)  else          f(r,j)=max{f(r+1,j),f(r+1,j+1)}+D(r,j)

然而很明显递归不是正解 会超时。因为我们对同一点重复递归了多次,时间复杂度\(O(n^2)\)

很容易想到记忆化递归。

代码:

#include 
#include
using namespace std;#define MAX 101int D[MAX][MAX],n,f[MAX][MAX];int work(int i,int j){ if(f[i][j]) return f[i][j]; if(i==n) f[i][j]=D[i][j]; else{ int x=work(i+1,j); int y=work(i+1,j+1); f[i][j]=max(x,y)+D[i][j]; } return f[i][j]; } int main(){ int i,j; cin>>n; for(i=1;i<=n;i++) for(j=1;j<=i;j++) { cin>>D[i][j]; f[i][j]=-1; } cout<
<

$ AC $撒花!

——————————————————分割线————————————————————

另一种做法就是爆搜啦!

当然要用记忆化搜索。

这里不再赘述。

——————————————————分割线————————————————————

我们并不能满足于这样的代码,因为递归总是需要使用大量堆栈上的空间,很容易造成栈溢出,我们现在就要考虑如何把递归转换为递推。

我们首先需要计算的是最后一行,因此可以把最后一行直接写出,如下图:

1386050-20180425190249817-692287986.png

现在开始分析倒数第二行的每一个数,现分析数字2,2可以和最后一行4相加,也可以和最后一行的5相加,但是很显然和5相加要更大一点,结果为7,我们此时就可以将7保存起来,然后分析数字7,7可以和最后一行的5相加,也可以和最后一行的2相加,很显然和5相加更大,结果为12,因此我们将12保存起来。以此类推。我们可以得到下面这张图:

1386050-20180425190328576-939561582.png

然后按同样的道理分析倒数第三行和倒数第四行,最后分析第一行,我们可以依次得到如下结果:

1386050-20180425190417903-1930001287.png

1386050-20180425190428810-365327427.png

容易写出代码

#include
using namespace std;int n, d[100][100];int main(){ cin>>n; for(int i=1; i<=n; i++) for(int j=1; j<=i; j++) cin>>d[i][j]; for(int i=n-1; i>0; i--) for(int j=1; j<=i; j++) d[i][j]=d[i][j]+max(d[i+1][j], d[i+1][j+1]); cout<<"max="<
<

我们仍然可以继续优化,而这个优化当然是对于空间进行优化,其实完全没必要用二维数组存储每一个\(f(r,j)\),只要从底层一行行向上递推,那么只要一维数组\(d[100]\)即可,即只要存储一行的值就可以。

一维数组优化:

1386050-20180425190725737-283459419.png

1386050-20180425190734770-1484405851.png

1386050-20180425190750471-370779066.png

1386050-20180425190800168-1254039876.png

1386050-20180425190812418-95837284.png

1386050-20180425190819209-1798303375.png

#include
using namespace std; #define MAX 101 int d[MAX][MAX],n,* f; int main(){ int i,j; cin>>n; for(i=1;i<=n;i++) for(j=1;j<=i;j++) cin>>d[i][j]; f=d[n];//f是指针 等价于数组 for(i=n-1;i>=1;i--) for(j=1;j<=i;j++) f[j]=max(f[j],f[j+1])+d[i][j]; cout<

$ AC $撒花!

部分内容及图片来自

转载于:https://www.cnblogs.com/pushinl/p/8943882.html

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