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  • hdu 1024 Max Sum Plus Plus (最大m子段和)(经典DP)(转)

    1. 给定由n个整数(可能为负整数)组成的序列e1,e2,…,en,以及一个正整数m,要求确定序列的m个不相交子段,使这m个子段的总和达到最大。
    2. 分析:
    3. 设b(i,j)表示数组e的前j项中i个子段和的最大值,且第i个子段含e[j](1£ i £m,i£ j £n)。以下称b(i, j)为“最后一个元素属于第i子段的j元素i子段问题”。则n个元素中求i个子段的最优值显然为:
    4. best(i, n) = Max{ b(i, j) } (i <= j <= n)
    5. 计算b(i,j)的最优子结构为:
    6. b(i,j) = Max{ b(i, j-1) + e[i], Max{ b(i-1, t) } + e[i] } (i <= t < j)
    7. 这样,可以得到时间复杂度为O(m * n ^ 2)和空间复杂度为O(m * n)的MS相当漂亮而且容易理解的DP算法。当n不大的时候,这个算法足够优秀,然而,当n很大的时候,这个算法显然是不能让人满意的!
    8. 优化:
    9. 观察上面的最优子结构,我们发现b(i, j)的计算只和b(i, j-1)和b(i-1, t)有关,也就是说只和最后一个元素属于第i子段的j-1元素i子段问题和前j-1个元素的最大i-1子段问题有关(可以分别理解为将e[j]作为最后一个元素而并入第i子段和将e[j]另起一段作为第i分段)。这样,我们只要分别用curr_best和prev_best两个一维数组保存当前阶段和前一阶段的状态值b(i, *)和b(i-1, *) 就行了,内存使用也就可以降为O(2 * n)。
    10. 再来看看时间。分析发现,原算法低效主要是在求max_sum(i, t) = Max{b(i, t)} (i <= t < j)的时候用了O(n)的时间。其实,在求b(i, j)的过程中,我们完全可以同时计算出max_sum(i, t),因为max_sum(i,j) = Max{b(i,j), max_sum(i,j-1)},这个只花费O(1)的时间。而max_sum(i,t)不就是i+1阶段中要用到的吗?关键问题已经解决了!那如何保存max_sum呢?再开一个数组?我们可以在prev_best数组中保存!这个数组的任务相当艰巨,它既存放着i-1阶段的max_sum数值,又存放这供i+1阶段使用的i阶段的max_sum值。MS这有点矛盾?其实这是可行的。注意到我们在计算b(i,j)时只使用了prev_best[j-1],使用完了再也没有用了,这样空闲着岂不浪费?其实我们可以将max_sum(i, j-1)存放到prev_best[j-1]里面——这个主意相当不错,它让所有问题迎刃而解。
    11. 现在,我们得到了一个时间复杂度为O(m * n)、空间复杂度为(2 * n)的算法。这个算法相当优秀,以至于m为小常数,n = 1000000时,结果也是瞬间就出来了(此时算法的时间复杂度可以认为是O(n)的。
    12.  1 #include<cstdio>  
       2 #include<cstring>  
       3 #define MIN -(1<<30)  
       4 #define Max(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))  
       5 const int  MAXN = 1000001; 
       6 int cur_best[MAXN],pre_best[MAXN],a[MAXN];
       7 int m, n;
       8 int main()
       9 {
      10     while(scanf("%d %d",&m,&n) != EOF)
      11     {  
      12         int i,j;  
      13         for(i=1;i<=n;i++)  
      14             scanf("%d",&a[i]);  
      15         memset(cur_best, 0, (n+1) * sizeof(int));  
      16         memset(pre_best, 0, (n+1) * sizeof(int));  
      17         int max_sum;  
      18         for(i=1;i<=m;i++)
      19         {  
      20             max_sum=MIN;  
      21             for(j=i;j<=n;j++)
      22             {  
      23                 cur_best[j]=Max(cur_best[j-1],pre_best[j-1])+a[j];  
      24                 pre_best[j-1]=max_sum;  
      25                 max_sum=Max(cur_best[j],max_sum);  
      26             }  
      27             pre_best[j-1]=max_sum;  
      28         }  
      29         printf("%d\n",max_sum);  
      30     }  
      31     return 0;
      32 }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/PegasusWang/p/3071883.html
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