目录
1、问题
2、详细说明
3、代码块
问题
在一块电路板的上下两端分别有n个接线柱。根据电路设计,要求用导线 (i,π(i)),将上端接线柱 i 与下端接线柱 π(i) 相连,
如图,其中 π(i),1<=i<=n,是(1,2……,n)的一个排列。导线(i,π(i))称为该电路板上的第i条连线。对于任何 1<=i<s<=n,第i条连线和第s条连线相交的充分且必要条件是 π(i) > π(s)。
ps:注意 π(pi) 和 n,不是小写的n,别看错了
问:在制作电路板时,要求将这n条线分布到若干个绝缘层上,在同一层上的连线不能相交。电路布线问题要确定将哪些连线安排在第一层上,使得该层上有尽可能多的连线。
详细说明
首先 上下各有 n 个接线柱,用 a[i] 数组表示 与 上接线柱 相连线的 下接线柱,再用 set[i][j] 表示上接线柱 i 与下接线柱 j 相连线的 左边(包括 i ,j 连线)的最大不相交连线的个数。
ps(这里的 j ,i 和上面问题中说的不是一个东西,这里的 i指的是上接线柱,j指的是下接线柱)
1、公式如下:
如果 j != a[i] 则 max( set[i-1][j],set[i][j-1] )
set[i,j] =
如果 j == a[i] 则 set[i-1][j-1] + 1
循环遍历 i 和 j ,具体使用 i X j 的嵌套循环,其实就是每一个上接线柱和每一个下接线柱做一次匹配,这样就可以得出结果,set[n][n]即我们想要的结果。最后通过回溯把结果输出出来
==> j == a[i],表示当上图中的某个上下接线柱相连时,这时这两个点不会在和其他的接线柱相连,
这时在 (i ,j) 处的最大不相交连线的个数就应该是就是 第 i-1个上接线柱 和第 j-1个下接线柱时的 最大不相交连线的个数 + 1。这个+1很重要。
==> j != a[i],表示当上图中的某个上下接线柱相连时,这时 i 点和 非 j 点相连, j 点和 非 i 点相连,
这时在( i ,j) 处的最大不相交连线的个数就应该和 ( i - 1,j ) 处最大不相交连线的个数、 ( i,j - 1)处最大不相交连线的个数中较大的最大不相交连线的个数相同。
2、参考图如下:
红色标明的就是算法选择的路径(向上优先,也可以用向左优先,答案都是四个,但值会有一点不同)。在斜角值改变时可以取得所求的子集。即 9->10,7->9, 5->5, 3->4
代码块
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX( a, b ) ( (a) > (b) ? (a) : (b) ) void circut( int a[], int set[][11], int n ); void back_track( int i, int j, int set[][11] ); int main() { int a[] = { 0, 8, 7, 4, 2, 5, 1, 9, 3, 10, 6 }; int set[11][11]; circut( a, set, 10 ); printf( "max set: %d ", set[10][10] ); back_track( 10, 10, set ); printf( " " ); system( "pause" ); return(0); } void circut( int a[], int set[][11], int n ) { int i, j; for ( i = 0; i < n; i++ ) { set[i][0] = 0; set[0][i] = 0; } for ( i = 1; i <= n; i++ ) { for ( j = 1; j <= n; j++ ) { if ( a[i] != j ) set[i][j] = MAX( set[i - 1][j], set[i][j - 1] ); else set[i][j] = set[i - 1][j - 1] + 1; } } } void back_track( int i, int j, int set[][11] ) { if ( i == 0 ) return; if ( set[i][j] == set[i - 1][j] ) back_track( i - 1, j, set ); else if ( set[i][j] == set[i][j - 1] ) back_track( i, j - 1, set ); else{ back_track( i - 1, j - 1, set ); printf( "(%d,%d) ", i, j ); } }
时间复杂度
circut 的时间复杂度为O(n2)
back_track的时间复杂度为 O(n)
如有错误请指正。