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  • P1004 方格取数-洛谷luogu-dp动态规划

    题目描述

    设有N imes NN×N的方格图(N le 9)(N9),我们将其中的某些方格中填入正整数,而其他的方格中则放入数字00。如下图所示(见样例):

    A
     0  0  0  0  0  0  0  0
     0  0 13  0  0  6  0  0
     0  0  0  0  7  0  0  0
     0  0  0 14  0  0  0  0
     0 21  0  0  0  4  0  0
     0  0 15  0  0  0  0  0
     0 14  0  0  0  0  0  0
     0  0  0  0  0  0  0  0
                             B

    某人从图的左上角的AA点出发,可以向下行走,也可以向右走,直到到达右下角的BB点。在走过的路上,他可以取走方格中的数(取走后的方格中将变为数字00)。
    此人从AA点到BB点共走两次,试找出22条这样的路径,使得取得的数之和为最大。

    输入输出格式

    输入格式:

    输入的第一行为一个整数NN(表示N imes NN×N的方格图),接下来的每行有三个整数,前两个表示位置,第三个数为该位置上所放的数。一行单独的00表示输入结束。

    输出格式:

    只需输出一个整数,表示22条路径上取得的最大的和。

    输入输出样例

    输入样例#1: 复制
    8
    2 3 13
    2 6  6
    3 5  7
    4 4 14
    5 2 21
    5 6  4
    6 3 15
    7 2 14
    0 0  0
    
    输出样例#1: 复制
    67




    -----------------------------------------------------------------------------



    第一眼看这道题
    觉得很简单呢
    数据范围小
    思维含量低
    于是直接就写

    结果
    完全不对

    好吧
    de了半天bug
    也确实找不到什么
    于是迷茫了

    打开了题解
    开始找不同了

    我开的滚动数组是二维的,走两边循环
    而题解就nb
    有4种
    最最最基础的就是
    开了一个4维数组

    ----------------------------------------------------------------
    一级

    我们做题的思路可以这样:

    ①先看一下出题日期(毕竟是NOIP的题目,有一定的水准),然后发现是2000年的普及第四题

    我们要知道的是,好像比较前面的几年由于1999的数塔IOI问题后,接下来几年的最后一两题都很喜欢出DP

    所以,我们首先看一下题目的内容,求路径最大的方法,这时候就要想到DP或者DFS

    ②然后我们发现题目的数据规模不大,n<=9,所以我们可以考虑用DFS或者DP都可以

    但是鉴于 "好像比较前面的几年由于1999的数塔IOI问题后,接下来几年的最后一两题都很喜欢出DP "

    我们觉得用DP会比较好

    ③而且,NOIP的压轴DP题你想要2维过(在考场上是很难想出来的)

    所以我们考虑高维

    ④我们找到一个东西叫做四维DP,因为这题是两个人走,我们思考一下能不能单纯用两个人的模拟过呢?

    显然是可以的,我们记f[i][j][k][l]表示第1条路线的i,j走法和第2条路线的k,l走法

    显然我们可以两个人一起走,复杂度最多就是9*9*9*9=6561(哈哈哈时间复杂度这么低)

    所以我们就用这个方法了!

    ⑤然后我们思考动归方程的写法:

    第1条路线只可能是从i-1,j或者i,j-1转移,第2条路线也只可能从k-1,l或者k,l-1转移

    而且因为是2个人走,如果走到一点我们的那个点就要打标记说那点上面的值为0

    所以我们得到了我们的动归方程(注意:万一i,j与k,l相同这是要小心的!)

    f[i][j][k][l]=max(f[i-1][j][k-1][l],f[i][j-1][k-1][l],f[i-1][j][k][l-1],f[i][j-1][k][l-1])+a[i][j]+a[k][l];

    ⑥最后这题就完美解决啦

    二级

     

    然而这题数据太弱,范围这么小偶也没想到,但是钻研的精神很可贵,还是要多想想。

    像楼下说的,用三维数组,优化空间。可以用路径长度代表阶段

    f(l,i,ii)表示当前路径长度为l(也就是说当前是第l个状态),第一个人走到(i,l-i)的位置,第二个人走到(ii,l-ii)的位置。

    具体原因楼下同样讲得太多了,因为后面还有料,现在就不多说了。

    三级

    看过楼下题解的同学应该能够发现,每一次的状态转移都只和上一个阶段有关,即第l-1个阶段。

    所以说可以用滚动数组,只记录当前阶段和2的余数的阶段即可。

    若l%2==0,则上一个状态l%2==1。反之亦然。

    这样空间复杂度从O(n^4)->O(n^3)->O(2n^2)

    四级

    四级

    其实这样已经差不多了,但是还可以继续优化。

    如果对01背包的以为写法非常熟悉的话......

    可以模仿,枚举i和ii的时候,如果倒着做,那么当前的值就是上一个阶段的值,连滚动数组都不用。

    空间复杂度再降到O(n^2)

    个人的简单的四维代码如下:

    #include<cstdio>
    #include<iostream>
    #include<cstring>
    using namespace std;
    int main()
    {
        int n,a[10][10],f[20][20][20][20],x,y,z;
        memset(a,0,sizeof(a));
        memset(f,0,sizeof(f));
        scanf("%d",&n);
        while(1)
        {
            scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
            if(x == 0&&y == 0&&z == 0)
                break;
            a[x][y]=z;
        }
        f[1][1][1][1]=a[1][1];
        for(int i=1;i<=n;i++)
            for(int j=1;j<=n;j++)
                for(int o=1;o<=n;o++)
                    for(int u=1;u<=n;u++)
                    {
                        f[i][j][o][u]=max( max(f[i-1][j][o-1][u],f[i][j-1][o-1][u]),max(f[i-1][j][o][u-1],f[i][j-1][o][u-1]))+a[i][j]+a[o][u];
                        if(i == o &&j == u)
                            f[i][j][o][u]-=a[i][j];
                    }
        printf("%d",f[n][n][n][n]);
        return 0;
    }

    如下二维代码

    #include<cstdio>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    struct point
    {
        int x,y,data;//记录每个点的位置和数值
    }p[100];
    int n,m,map[11][11],f[11][11];
    int main()
    {
        int i,ii,j,jj,l;
        scanf("%d",&n);
        while(1)
        {
            int a,b,c;
            scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
            if(!a&&!b&&!c)
                break;
            p[++m].x=a;
            p[m].y=b;
            p[m].data=c;
        }
        for(i=1;i<=m;i++)
            map[p[i].x][p[i].y]=p[i].data;
        for(l=2;l<=n*2;l++)//每个点最少横着竖着都走一格,最多都走n格就到终点
            for(i=l-1;i>=1;i--)//和前面说的一样,倒着做
                for(ii=l-1;ii>=1;ii--)
                {
                    j=l-i;jj=l-ii;//i+j=ii+jj=l
                    f[i][ii]=max(max(f[i][ii],f[i-1][ii-1]),max(f[i-1][ii],f[i][ii-1]))+map[i][j];
    //重点说明一下吧,这里省略了很多。如果i不减1,意思就是j-1,因为上一个阶段就是l-1嘛。如果ii-1,意思就是说jj不减1。
                    f[i][ii]+=map[ii][jj]*(i!=ii);
    //如果i==ii,其实就是(i==ii&&j==jj),因为和都是l嘛。如果走过一遍,第二遍走得到的值就是0(题目上说的)。
                }
        printf("%d
    ",f[n][n]);
    //输出意思是在路径长度为2*n的阶段,两遍都走到(n,n)的最优值。因为在这里(j=2*n-i=n,jj=2*n-ii=n),所以走到的就是(n,n)的位置
        return 0;
    }

    找了大佬帮忙

    于是明白了

    我一开始循环两遍的dp

    两遍dp之间不是最优的

    也就是说

    虽然

    第一个dp是最优的

    下一个dp是在剩余情况下的(无奈下的)最优

    所以

    得到的答案

    不是最优




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