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  • 动态规划之数字三角形(三种解法:递归,递推,记忆化搜索)

    Description

     

    如图所示,有一个群岛,共分为若干层,第1层有一个岛屿,第2层有2个岛屿,......,第n层有n个岛屿。每个岛上都有一块宝,其价值是一个正整数(图中圆圈中的整数)。寻宝者只允许从第一层的岛屿进入,从第n层的岛屿退出,不能后退,他能收集他所经过的所有岛屿上的宝贝。但是,从第i层的岛屿进入第i+1层的岛屿时,有且仅有有2条路径。你的任务是:对于给定的群岛和岛上宝贝的价值,计算一个拾宝者行走一趟所能收集宝贝的最大价值。

    Input

    第一行是一个整数n,在[2,20]之间,表示要输入的案例的数量。后面紧跟n个案例。对每个案例,第一行是一个整数mi,在[2, 50]之间,表示该案例中岛屿的层数,后面紧跟mi*(mi+1)/2行,每行有1个整数,表示响应的岛屿上宝贝的价值,每个数值的范围是[1, 1000]。注意:如果mi是4,而后面紧跟的10行的元素分别是5, 2, 1, 4, 7, 9, 4, 2, 3, 5,则表示第一层的数据是5;第2层的数据是2, 1;第3层的数据是4, 7, 9;第4层的数据是4, 2, 3, 5。

    Output

    对每一个案例,用一行输出一个整数,表示输出拾宝者所能收集宝贝的最大价值。

    Sample Input

    2
    4
    5
    2
    1
    4
    7
    9
    2
    2
    3
    5
    2
    1
    2
    3

    Sample Output

    20
    4

    方法:动态规划。把当前位置(i,j)看成一个状态,设指标函数d(i,j)为从格子(i,j)出发时能得到的最大和,原问题的解为d(1,1)。容易得出状态转移方程d(i,j) = a(i,j) + max{d(i+1,j), d(i+1, j+1)}

    方法一:递归计算(时间复杂度O(2^n),会超时)

     1 #include <cstdio>
     2 #include <algorithm>    //for max(val1,val2)
     3 #include <iostream>
     4 using namespace std;
     5 int n;
     6 int a[51][51];
     7 int main()
     8 {
     9     int t;
    10     scanf("%d", &t);
    11     while (t--)
    12     {
    13         int i,j;
    14         scanf("%d",&n);
    15         for(i=1;i<=n;i++)
    16           for(j=1;j<=i;j++)
    17             scanf("%d",&a[i][j]);
    18         int d(int, int);
    19         printf("%d\n", d(1, 1));
    20 }
    21     system("pause");
    22     return 0;
    23 }
    24 
    25 int d(int i, int j)
    26 {
    27     if (i == n)
    28        return a[i][j] + 0;
    29     else
    30        return a[i][j] + max(d(i+1, j), d(i+1, j+1));
    31 }

    法2:递推计算(时间复杂度O(n^2),需要辅助数组d)

     1 #include <iostream>
     2 #include <algorithm>                //for max(val1, val2)
     3 #include <cstdio>
     4 using namespace std;
     5 int n;
     6 int a[51][51];
     7 int d[51][51];
     8 int main()
     9 {
    10     int t;
    11     scanf("%d", &t);
    12     while (t--)
    13     {
    14         int i, j;
    15         scanf("%d", &n);
    16         for (i = 1; i <= n; ++i)
    17             for (j = 1; j <= i; ++j)
    18                 scanf("%d", &a[i][j]);
    19         for (i = 1; i <= n; ++i)
    20             d[n][i] = a[n][i];          //边界处理
    21         for (i = n - 1; i >= 1; --i)  //逆序计算
    22             for (j = 1; j <= i; ++j)
    23                 d[i][j] = a[i][j] + max(d[i+1][j], d[i+1][j+1]);
    24         printf("%d\n", d[1][1]);
    25     }
    26     system("pause");
    27     return 0;
    28 }

    法3:记忆化搜索(递归函数,O(n^2))

     1 #include <iostream>
     2 #include <algorithm>            //for max(val1, val2)
     3 #include <cstdio>
     4 #include <cstring>              //for *memset(s, c, n)   
     5 using namespace std;
     6 int n;
     7 int a[51][51];
     8 int d[51][51];
     9 int main()
    10 {
    11     int t;
    12     scanf("%d", &t);
    13     while (t--)
    14     {
    15         memset(d, -1, sizeof(d));     //初始化数组d为-1 
    16         int i, j;
    17         scanf("%d", &n);
    18         for (i = 1; i <= n; ++i)
    19             for (j = 1; j <= i; ++j)
    20                 scanf("%d", &a[i][j]);
    21         int f(int, int);
    22         printf("%d\n", f(1, 1));
    23     }
    24     system("pause");
    25     return 0;
    26 }
    27 
    28 int f(int i, int j)
    29 {
    30     if (d[i][j] >= 0)     //由于每个数范围为[1,1000],d[i][j]初始化为-1,可以根据d[i][j] >= 0判断是否已经被计算过
    31         return d[i][j];
    32     if (i == n)
    33         return a[i][j] + 0;
    34     else
    35         return d[i][j] = a[i][j] + max(f(i+1,j), f(i+1, j+1)); //保存d[i][j]并返回
    36 }

    本菜花了几个小时整理的,在devc下编译通过。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/PegasusWang/p/2868840.html
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