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  • 『战略游戏 最大利润 树形DP』

    <更新提示>

    <第一次更新> 通过两道简单的例题,我们来重新认识树形DP。


    <正文>

    战略游戏(luoguP1026)

    Description

    Bob喜欢玩电脑游戏,特别是战略游戏。但是他经常无法找到快速玩过游戏的办法。现在他有个问题。他要建立一个古城堡,城堡中的路形成一棵树。他要在这棵树的结点上放置最少数目的士兵,使得这些士兵能了望到所有的路。注意,某个士兵在一个结点上时,与该结点相连的所有边将都可以被了望到。

    请你编一程序,给定一树,帮Bob计算出他需要放置最少的士兵。

    Input Format

    输入文件中数据表示一棵树,描述如下: 第一行 N,表示树中结点的数目。 第二行至第N+1行,每行描述每个结点信息,依次为:该结点标号i,k(后面有k条边与结点I相连),接下来k个数,分别是每条边的另一个结点标号r1,r2,...,rk。 对于一个n(0<n<=1500)个结点的树,结点标号在0到n-1之间,在输入文件中每条边只出现一次。

    Output Format

    输出文件仅包含一个数,为所求的最少的士兵数目。

    Sample Input

    4 
    0 1 1 
    1 2 2 3 
    2 0 
    3 0
    

    Sample Output

    1
    

    解析

    在树形图求解最优化问题,很明显就是一道树形DP的模板题。
    我们根据树形(DP)通常设置状态的套路来设计这道题的状态:(f[i][0/1])代表以(i)为根的子树中的最小士兵数,(1)代表节点i放了士兵,(0)代表节点i没放士兵。
    对于状态的转移,我们可以分两种情况讨论:

    1.节点(i)放一个士兵,节点(i)的子节点可以放士兵,也可以不放士兵
    2.节点(i)不放士兵,节点i的各个子节点都必须放士兵

    那么所对应的状态转移方程就是:

    [1.f[i][1]=sum_{j in son(i)}min{f[j][0],f[j][1]}+1 \2.f[i][0]=sum_{j in son(i)}f[j][1] ]

    注意到题中没有明确的树根的指明,所以我们只要随便找一个入度为0的点当做树根执行记忆化搜索即可。

    (Code:)

    #include<bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    const int N=1500+30;
    int n,f[N][2],ans=0x3f3f3f3f,vis[N];vector < int >Link[N];
    inline void input(void)
    {
    	scanf("%d",&n);
    	for(int i=1;i<=n;i++)
    	{
    		int index,num,temp;
    		scanf("%d%d",&index,&num);
    		for(int j=1;j<=num;j++)
    		{
    			scanf("%d",&temp);
    			Link[index].push_back(temp);
    			vis[temp]=1;
    		}
    	}
    }
    inline void dp(int root)
    {
    	f[root][1]=1;
    	f[root][0]=0;
    	for(int i=0;i<Link[root].size();i++)
    	{
    		int Son=Link[root][i];
    		dp(Son);
    		f[root][0]+=f[Son][1];
    		f[root][1]+=min(f[Son][0],f[Son][1]);
    	}
    	return;
    }
    int main(void)
    {
    	freopen("strategi.in","r",stdin);
    	freopen("strategi.out","w",stdout);
    	input();
    	int root;
    	for(int i=0;i<n;i++)
    	{
    		if(!vis[i])
    		{
    			root=i;
    			break;
    		}
    	}
    	dp(root);
    	printf("%d
    ",min(f[root][0],f[root][1]));
    }
    
    

    最大利润(SMOJ1782)

    Description

    政府邀请了你在火车站开饭店,但不允许同时在两个相连接的火车站开。
    任意两个火车站有且只有一条路径,每个火车站最多有50个和它相连接的火车站。
    告诉你每个火车站的利润,问你可以获得的最大利润为多少。

    Input Format

    第一行输入整数N(<=100000),表示有N个火车站,分别用1,2,...,N来编号。

    接下来N行,每行一个整数表示每个站点的利润,接下来N-1行描述火车站网络,每行两个整数,表示相连接的两个站点。

    Output Format

    输出一个整数表示可以获得的最大利润

    Sample Input

    6
    10
    20
    25
    40
    30
    30
    4 5
    1 3
    3 4
    2 3
    6 4
    

    Sample Output

    90
    

    解析

    这道题和上一道题很像,都是很明显的树形(DP)。但是两道题有不同之处:上一题是覆盖相邻的边,但这题是覆盖相邻的点。上一题是必须全部覆盖,这一题是可以不全部覆盖,但不能重叠。我们仍然可以设(f[i][0/1])代表以(i)为根的子树中的最大利润,(0)代表节点i没有开餐馆,(1)代表节点(i)开了餐馆。
    状态的转移就和上一题很相似了:

    1.若节点(i)开了餐馆,则它的子节点可以开餐馆,也可以不开
    2.若节点(i)没开餐馆,则它的子节点都不能开餐馆

    状态转移方程:

    [f[i][0]=sum_{j in son(i)}max{f[j][1],f[j][0]} \f[i][0]=sum_{j in son(i)}f[j][0]+a[i] ]

    注意在记忆化搜索的时候需要开一个访问数组标记,避免递归死循环。

    (Code:)

    #include<bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    const int N=100000+80;
    int n,f[N][2],a[N],vis[N],ans=0;
    vector < int > Link[N];
    inline void input(void)
    {
    	scanf("%d",&n);
    	for(int i=1;i<=n;i++)
    		scanf("%d",&a[i]);
    	for(int i=1;i<n;i++)
    	{
    		int u,v;
    		scanf("%d%d",&u,&v);
    		Link[u].push_back(v);
    		Link[v].push_back(u);
    	}
    } 
    inline void dp(int root)
    {
    	f[root][0]=0;
    	f[root][1]=a[root];
    	for(int i=0;i<Link[root].size();i++)
    	{
    		int Son=Link[root][i];
    		if(vis[Son])continue;
    		vis[Son]=1;
    		dp(Son);
    		f[root][0]+=max(f[Son][1],f[Son][0]);
    		f[root][1]+=f[Son][0];
    	}
    	return;
    }
    int main(void)
    {
    	freopen("profit.in","r",stdin);
    	freopen("profit.out","w",stdout);
    	input();
    	memset(f,0x00,sizeof f);
    	memset(vis,0x00,sizeof vis);
    	vis[1]=1;
    	dp(1);
    	printf("%d
    ",max(f[1][1],f[1][0]));
    }
    
    
    

    <后记>

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Parsnip/p/10331639.html
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