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  • Codevs1378选课[树形DP|两种做法(多叉转二叉|树形DP+分组背包)---(▼皿▼#)----^___^]

    题目描述 Description

    学校实行学分制。每门的必修课都有固定的学分,同时还必须获得相应的选修课程学分。学校开设了N(N<300)门的选修课程,每个学生可选课程的数量M是给定的。学生选修了这M门课并考核通过就能获得相应的学分。 

      在选修课程中,有些课程可以直接选修,有些课程需要一定的基础知识,必须在选了其它的一些课程的基础上才能选修。例如《Frontpage》必须在选修了《Windows操作基础》之后才能选修。我们称《Windows操作基础》是《Frontpage》的先修课。每门课的直接先修课最多只有一门。两门课也可能存在相同的先修课。每门课都有一个课号,依次为1,2,3,…。 例如: 

    【详见图片】
    表中1是2的先修课,2是3、4的先修课。如果要选3,那么1和2都一定已被选修过。   你的任务是为自己确定一个选课方案,使得你能得到的学分最多,并且必须满足先修课优先的原则。假定课程之间不存在时间上的冲突。

    输入描述 Input Description

    输入文件的第一行包括两个整数N、M(中间用一个空格隔开)其中1≤N≤300,1≤M≤N。 
    以下N行每行代表一门课。课号依次为1,2,…,N。每行有两个数(用一个空格隔开),第一个数为这门课先修课的课号(若不存在先修课则该项为0),第二个数为这门课的学分。学分是不超过10的正整数。

    输出描述 Output Description

    输出文件只有一个数,实际所选课程的学分总数。

    样例输入 Sample Input

    7 4
    2 2
    0 1
    0 4
    2 1
    7 1
    7 6
    2 2

    样例输出 Sample Output

    13

    数据范围及提示 Data Size & Hint

    各个测试点1s

    -------------------------------------------------
    太折磨人了
    和背包九讲7.3一模一样,依赖关系以森林的形式给出,子树是泛化物品
    想了好长好长时间背包九讲的做法,还是不会,看linkct的课件好长时间,又是晕[现在明白了]
    先给一些想法吧:
    体积全为1的背包问题,很棒的样子
    f[i][j]表示子树i中选j个的最大价值,初始化-INF,f[i][0]=0(不选可行),f[i][1]=wi(选一个必须选根)
    0虚拟根
    然后没思路了,转移枚举子树中选几个好不方便
     
    看了网上的题解
    多叉树转二叉树......................真是个神奇的东西,树的性质好像一点没变,照样DP
    f[i][j]的实际意义变为i的孩子和右面的兄弟的最大价值,还是一样的,转移很方便了,枚举分给孩子left子树和兄弟right子树的体积就行了,注意孩子必须要加上自己(依赖)
     
    用这种方法做金明的预算方案应该也可以,
    其实对于依赖关系只有一层的话,树的样子就像一条链,这种方法就是对这条链按体积枚举了,好像和01背包一个道理(瞎猜的)[应该是,只有一组的分组背包]
     
     
    [2016-08-26]又想了想
    f[i][j]真的是相当于节点i有个容量为j的背包,有s个儿子,物品就有s组,每组物品价值为f[sx][0]...f[sx][节点数],体积为0...节点数;
    然后就是分组背包,每组只能选一个物品,要使价值最大,当然对于每组枚举选几件枚举体积;
    真的是dp父前,dp每个儿子[这样特殊在于dp像某种dfs,不返回一个特定状态值,而是把儿子的所有状态值计算了,就是把组内物品弄好了]
     
    果真不转二叉树也可以,哈哈哈哈哈哈哈.............并且超快[见下面]这就是背包九讲和linkct讲的那种方法吧了哈哈哈
     
     
    //多叉转二叉
    #include<iostream> #include<cstdio> #include<cstring> #include<algorithm> using namespace std; const int N=305; int n,m,fa,w; struct node{ int l,r,w; node():l(0),r(0),w(0){} }tree[N]; int f[N][N]; int dp(int i,int j){ if(i==0) return 0; int &ans=f[i][j]; if(ans!=-1) return ans; for(int k=0;k<j;k++) ans=max(ans,dp(tree[i].l,k)+dp(tree[i].r,j-k-1)+tree[i].w); ans=max(ans,dp(tree[i].r,j)); return ans; } int main(){ scanf("%d%d",&n,&m); for(int i=1;i<=n;i++){ scanf("%d%d",&fa,&tree[i].w); if(tree[fa].l==0) tree[fa].l=i; else{ tree[i].r=tree[fa].l; tree[fa].l=i; } } memset(f,-1,sizeof(f)); for(int i=1;i<=n;i++) f[i][0]=0;//,f[i][1]=tree[i].w; cout<<dp(tree[0].l,m); }
     

    使用一维数组的“分组背包”伪代码如下:

    for 所有的组i

        for v=V..0

            for 所有的k属于组i

                f[v]=max{f[v],f[v-c[k]]+w[k]}

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    const int N=305;
    int n,m,fa;
    struct edge{
        int v,ne;
        edge(int a=0,int b=0):v(a),ne(b){}
    }e[N*2];
    int h[N],cnt=0,son[N];//num of son and self(num of node)
    inline void ins(int u,int v){
        cnt++;
        e[cnt].ne=h[u];e[cnt].v=v;h[u]=cnt;
    }
    int w[N];
    int f[N][N];
    void dfsson(int u){
        for(int i=h[u];i!=-1;i=e[i].ne){
            int v=e[i].v;
            dfsson(v);
            son[u]+=son[v];son[u]=min(son[u],m);
        }
    }
    void dfs(int u){//printf("u %d
    ",u);
        for(int i=h[u];i!=-1;i=e[i].ne){    //group
            int v=e[i].v;
            dfs(v);
            for(int j=son[u];j>=0;j--){      //ti ji
                for(int k=0;k<=min(j-1,son[v]);k++){       //item of group
                    f[u][j]=max(f[u][j],f[u][j-k]+f[v][k]);
                }
                //printf("dfs %d %d %d
    ",u,j,f[u][j]);
            }
        }
        //printf("end %d
    ",u);
    }
    int main(){
        scanf("%d%d",&n,&m);
        memset(h,-1,sizeof(h));//0 is vitual root
        for(int i=1;i<=n;i++){
            scanf("%d%d",&fa,&w[i]);
            ins(fa,i); son[fa]++;
        }
        memset(f,-1,sizeof(f));
        for(int i=0;i<=n;i++) f[i][0]=0,f[i][1]=w[i];
        dfsson(0);for(int i=0;i<=n;i++) son[i]++;
        dfs(0);
        cout<<f[0][son[0]];
        
        //printf("
    
    %d %d
    ",h[0],son[0]);
        //for(int i=0;i<=m;i++) printf("%d ",f[0][i]);
    }
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