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  • 17、能量项链

    题目描述

      在Mars星球上,每个Mars人都随身佩带着一串能量项链。在项链上有N颗能量珠。能量珠是一颗有头标记与尾标记的珠子,这些标记对应着某个正整数。并且,对于相邻的两颗珠子,前一颗珠子的尾标记一定等于后一颗珠子的头标记。因为只有这样,通过吸盘(吸盘是Mars人吸收能量的一种器官)的作用,这两颗珠子才能聚合成一颗珠子,同时释放出可以被吸盘吸收的能量。如果前一颗能量珠的头标记为m,尾标记为r,后一颗能量珠的头标记为r,尾标记为n,则聚合后释放的能量为m*r*n(Mars单位),新产生的珠子的头标记为m,尾标记为n。

    需要时,Mars人就用吸盘夹住相邻的两颗珠子,通过聚合得到能量,直到项链上只剩下一颗珠子为止。显然,不同的聚合顺序得到的总能量是不同的,请你设计一个聚合顺序,使一串项链释放出的总能量最大。

    例如:设N=4,4颗珠子的头标记与尾标记依次为(2,3) (3,5) (5,10) (10,2)。我们用记号⊕表示两颗珠子的聚合操作,(j⊕k)表示第j,k两颗珠子聚合后所释放的能量。则第4、1两颗珠子聚合后释放的能量为:

    (4⊕1)=10*2*3=60。

    这一串项链可以得到最优值的一个聚合顺序所释放的总能量为

    ((4⊕1)⊕2)⊕3)=10*2*3+10*3*5+10*5*10=710。

    输入格式

      输入文件的第一行是一个正整数N(4≤N≤100),表示项链上珠子的个数。第二行是N个用空格隔开的正整数,所有的数均不超过1000。第i个数为第i颗珠子的头标记(1≤i≤N),当1≤i<N时,第i颗珠子的尾标记应该等于第i+1颗珠子的头标记。第N颗珠子的尾标记应该等于第1颗珠子的头标记。

    至于珠子的顺序,你可以这样确定:将项链放到桌面上,不要出现交叉,随意指定第一颗珠子,然后按顺时针方向确定其他珠子的顺序。

    输出格式
     
      输出文件只有一行,是一个正整数E(E≤2.1*10^9),为一个最优聚合顺序所释放的总能量。
    解题思路:本题从本质上来说是一道动态规划的题,但是由于题目的测试用例的误导,让我走偏了方向,我以为找到一个项链头然后顺次聚合下去就可以,结果第一次测试的时候WA。后来看了一些博客才明白自己的错误。所谓动态规划就是把问题分为若干子问题,先求出子问题的最优解,然后从子问题的解得到原问题的最优解。对于本题,由于是环状结构,所以把环先劈开,用一个(2xlength-1)行2列的数组存储劈开之后的环上珠子的头结点和尾结点,length为珠子的个数。至于为什么用(2xlength-1),是因为把珠子劈开的位置不同,例如1->2->3->4->1,劈的时候可以从1、4之间,即1->2->3->4;或从1、2之间,2->3->4->1,其他可以以此类推。所以长度为2x4-1=7的数组按顺序存1、2、3、4、1、2、3,也就是存了劈开环的四种方案。然后对于每种方案采用动态规划,为了提高速度可以再用用一个数组存储各个子问题的最优解。
    具体代码:
     1 #include<stdio.h>
     2 #include<stdlib.h>
     3 int pearl[1000][2] = { 0 };
     4 int energy[1000][1000] = { 0 };
     5 int dp(int start, int end){
     6      int i,max,tmp;
     7      if (energy[start][end] != 0)
     8            return energy[start][end];
     9      if (end == start + 1)
    10            return pearl[start][0] * pearl[end][0] * pearl[end][1];
    11      max = 0;
    12      for (i = start; i < end; i++){
    13            tmp = dp(start, i) + dp(i + 1, end) + (pearl[start][0] * pearl[i + 1][0] * pearl[end][1]);
    14            if (tmp>max)
    15                 max = tmp;
    16      }
    17      energy[start][end] = max;
    18      return max;
    19 }
    20 
    21 int main(){
    22      int pearlLength,i,result,temp;
    23      scanf("%d", &pearlLength);
    24      for (i = 1; i <= pearlLength; i++){
    25            scanf("%d", &pearl[i][0]);
    26            if (i != 1)
    27                 pearl[i - 1][1] = pearl[i][0];
    28      }
    29      pearl[pearlLength][1] = pearl[1][0];
    30      for (i = pearlLength + 1; i <= 2 * pearlLength - 1; i++){
    31            pearl[i][0] = pearl[i - pearlLength][0];
    32            pearl[i][1] = pearl[i - pearlLength][1];
    33      }
    34      result = 0;
    35      for (i = 1; i <= pearlLength; i++){
    36            temp = dp(i, i + pearlLength - 1);
    37            if (temp > result)
    38                 result = temp;
    39      }
    40      printf("%d", result);
    41      return 0;
    42 }

    做题感悟:看来还是太年轻,没有看出来这是一道动态规划的题,一直把这道题拖到现在。不过同时也认真看了一下动态规划,也算有所收获吧。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/langzi1996/p/6701982.html
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