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  • 背包&数位dp(8.7)

    背包

    0/1背包

    设dp[i][j]为前i个物品选了j体积的物品的最大价值/方案数

    dp[i][j]=max(dp[i-1][j-w[i]]+v[i],dp[i-1][j])(最大价值)

    dp[i][j]=dp[i-1][j-w[i]]+dp[i-1][j](方案数)

    输出方案:

    dp[i][j]=max(dp[i-1][j-w[i]]+v[i],dp[i-1][j])

    看方程,我们可以记录第i个物品选不选,如果选,再递归到dp[i-1][j-w[i]]即可

    有价值的情况下记录最优策略方案数

    ①:dp[i-1][j]≠dp[i-1][j-w[i]]:dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-w[i]])

    ②:dp[i-1][j]==dp[i-1][j-w[i]]:dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i-1][j-w[i]]

    两种写法:

    完全背包

    多重背包

    两种写法:

    然后还有什么二进制优化是吧

    就是把第i种物品按照t[i]的二进制拆分来打包

    举个例子:t[i]=5,二进制:101

    那就打成有四个物品的包和有一个物品的包

    四个物品的包的体积是4*w[i],价值是4*v[i]

    当t[i]不是2m怎么办?

    放心任何一个数都可以用二进制表示出来(就是进行一些特殊处理)

    这样就可以拆成logt[i]个包

    然后当0/1背包搞就好了

    考虑一种物品的复杂度就是m*log(t[i])

    从m*t优化成了m*log,海星海星

    多重背包求方案数:

    二进制优化还正确吗?

    我们回去看看拆分方式,按照二进制拆分。当x=0时,木有问题。

    但当x不为0时,多个选择的方案可能会拆出重复的东西来,就不行了

    单调队列优化:

    设fr[i][j]=dp[i-1][j*w[i]+r]

    什么鬼?

    就是把x%w[i]==r的所有的dp[i-1][x]值提出来了

    那么fr[i][j]=max{fr[i-1][j-k]+v[i]*k(0<=k<=t[i]}

    这又是什么鬼?

    我们枚举选的个数k,既然选了k,那之前应该有j-k个已经选了,再加上选的k个的权值

    变形:fr[i][j]=max{fr[i-1][p]+v[i]*(j-p)}(j>=p>=j-t[i])(用p代替j-k)

    继续:fr[i][j]=max{fr[i-1][p]-v[i]*p}+v[i]*j(j>=p>=j-t[i]) (就是把上面的v[i]*(j-p)拆开)

    那么求最大值就只与p有关了

    我们注意到j每次+1,那么p的最小值每次就+1。感觉像滑动窗口有木有。然后就是单调队列了ρωρ

    zhx可以吗三连

    所以单调队列在求方案数的时候可以吗?

    单调队列不可以,但是思想可以。

    为毛单调队列不可以呢?因为这里是求和啊求和(求方案数),直接前缀和不就好辣

    分组背包

    dp[i][j]表示前i组,选了j的体积的最大价值???

    dp[i][j]=max{dp[i-1][j-w[i][k]]+v[i][k]}(k<=size[i])

    就是枚举选哪个物品辣

    经经经典题

     二维完全背包(大概

    dp[i][j]表示选了i体积的氧气,j体积的氢气的最大值

    dp[i][j]=max{dp[i-a[k]][j-b[k]]+w[k]}(这里压缩了一维,把原来的前i个给扔了)

    xLO2,yLH2,cLCl2,怎么办?再来一维

    vijos1240

    据说最多只能有一对夫妻在一个房间里,其他都是全男/全女

    证明:

    默认每个房间的容量≥2(单身狗专用单间考虑考虑),如果有两对夫妻都单独住房,那么显然让男人住一起,女人住一起更优

     dp[i][x][y]:前i个房间住了x个男人,y个女人

    不考虑夫妻:dp[i][x][y]=min{dp[i-1][x-房间容量][y],dp[i-1][x][y-房间容量]}

    考虑夫妻:

    bzoj1190

    n<=100

    数据好大鸭

    a比较小是唯一的特殊条件了

    按照b从大到小排序,先处理b大的宝石

    f[i][j]表示在二进制中到了第i位,剩下j*2i的重量可用,最大价值

    因为当前考虑的i==b,所以b暂时木有用。f[i][j]+v[i]------>f[i+1][j-ai],a<=10,n<=100,所以最多记录到1000就完事了

    接下来我们考虑转移到f[i-1][j'],那么j'=j*2+(W的第i-1位)

    然后再和考虑f[i][j]时一样就好了

    看看这询问数量,爽

    我们回忆一下背包加上一个东西的复杂度是O(m)(就是辣个dp转移的for循环)

    据说有个东西叫分治优化背包

    我们搞一个函数dd(l,r),表示原序列的区间[l,r]禁止购买时求最大价值

    让我们画一画

    发现走左区间就把右区间加到可购买的背包里面,走右区间相反

    这样dp(i,i)就是禁止购买i时的最大价值

    f[j]表示选出一些物品(当前物品选),体积为j的方案数

    g[j]表示当前物品i不选,体积为j的方案数

    f[j]=f[j]+f[j-w[i]]

    f[j]=g[j]+g[j-w[i]]

    第二个式子是个什么鬼?

    总方案数=不选的方案数+不选i装满j-w[i]的方案数(这样再选上i就可以装满j了)

    所以g[j]=f[j]-g[j-w[i]],g从小到大枚举,即可求出答案

    注意当0≤j<w[i]时,g[j]=f[j]

    f[j]可能会很大,注意边求边取模

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<algorithm>
    #include<queue>
    #include<cstring>
    #include<cmath>
    using namespace std;
    const int inf=214748364;
    typedef long long ll;
    inline int read()
    {
        char ch=getchar();
        int x=0;bool f=0;
        while(ch<'0'||ch>'9')
        {
            if(ch=='-')f=1;
            ch=getchar();
        }
        while(ch>='0'&&ch<='9')
        {
            x=(x<<3)+(x<<1)+(ch^48);
            ch=getchar();
        }
        return f?-x:x;
    }
    int w[2009],n,m,f[2009],g[2009];
    int main()
    {
        n=read();m=read();
        for(int i=1;i<=n;i++)
         w[i]=read();
        f[0]=1; 
        for(int i=1;i<=n;i++)
         for(int j=m;j>=w[i];j--)
          f[j]+=f[j-w[i]],f[j]=(f[j]+10)%10; //千万记得取模!
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            for(int j=0;j<w[i];j++)
             g[j]=f[j];
            for(int j=w[i];j<=m;j++)
            g[j]=(f[j]-g[j-w[i]]+10)%10;
            for(int j=1;j<=m;j++)
             printf("%d",(g[j]+10)%10);
            printf("
    ");
        }  
    }

    总体积/2,看最接近的数

    但是怎么求呢?

    先看点别的

    整数划分问题

    是背包鸭

    1.n是总体积,k是完全背包的容积

    dp[i][j][x]:考虑1~i个数,选了j个数,和为x的方案数

    更优一点

    上述的分类方法:末尾是否有1

    dp[i-1][j-1]:末尾有1,那就把1拿掉,剩下i-1,同时要划分出j-1个数

    dp[i-j][j]:末尾没有1,那最后一列的高度就高于1,那么直接切掉一层,变成i-j划分成j列

    2.考虑1的思路,增加了一个互不相同的限制。

    还是考虑是否末尾有1

    有1:dp[i-j][j-1],为什么是i-j呢?因为dp[i-1][j-1]中可能会有一种方案还有一个1。

    那切掉1层,如果还有1,那说明在切掉之前是2,也就是说它在切掉之前是不同的(没有1)

    没1:dp[i-j][j]和上面一样辣

    复杂度

    就是在左边选y个点,右边选k-y个点,使得左右两边点的质量的和相等

    我们可以枚举一个和,枚举一个y,然后就完了

    数位dp

    先看个简单的

    数位dp考虑方式:

    我们用填数的方式来考虑,也就是考虑第i位填什么

    我们最终填出来的数要保证有一个3,且最终的方案数就是答案

    这里n就是上界

    我们就枚举顶上界的那一位

    f[i][0/1]表示i位之前随意填,且是否一定有3方案数(i是从高位向低位算,即最高位是第一位)

    就是说,如果i的填三,则i的下一位就不用有三了

     

    既然i和后面都没有3,那就只需要累加没有3的情况了

     

    平衡树?平衡数!

    我们设中心轴为mid

    如果,就说明这是个平衡数

    但是我们现在不知道中心轴

    f[i][k] 表示填到第i位(从高到低),上面式子的值为k的方案数

    中心轴是可以任意取的???

    那就是枚举中心轴,然后把所有算出来的平衡数的个数都加起来就是答案

    如果一个非0数是平衡数,那么他的平衡轴只会有一个,所以不会算重

    转移:f[i-1][k+(i-1-mid)*d[i-1]]+=f[i][k]

     

    设有i个1的数有x个,那对答案的贡献就是

    那对于每个i,只要求出来有多少个数有i个1即可

    似乎是个数位dp

    dp[i][j]到第i位,1的个数位j的数的数量

    dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+dp[i-1][j]

    现场出的题:

    区间[l,r]内,有多少个数的各个数位之和可以整除它本身

    枚举数字和,看有多少个数%它为0,并且在填数过程中的数字和最终等于枚举的数字和

    条件1:一维记上一个数,再来两个bool 记录上一个和上上个是否相同、是否有三个相同出现过

    条件2:两个bool 记录是否有过8/4

    dp[i][0/1][0/1][0/1][0/1][j]来搞

    树形dp

    一些前言

    我们设f[u][0/1]表示u点是否选了的最大独立集

    似乎真的很好理解叭

     

    两遍dfs搞定

    设f[i]是以i为lca的最远路径

    求出i的每个儿子j的f[j],然后加上对应的边权,前两大的加起来就是f[i]

    ans=f[root]

    2:证明:

    反证法:S是总集,如果去掉覆盖集之后不是独立集,那么说明后来的集合里面存在一条u向v的连边。但是连边应该在覆盖集里面

    树链剖分?那个可以做n,m<=1e6

    f[u]表示以u为根的子树中选取合法的树链的最大权值

    1.u不在树链上f[u]=∑f[j](j∈i'son)

    2.u在树链上 :链的权值+不在链上的点的f值

    总复杂度:O(n*m)

     

     f[u][0/1][0/1]表示以u为根的子树,u亮不亮,u是否按下,把u的子树(不包含u)变成全部点亮状态的最小次数

    异或起来为0是指按了偶数次

     好题之树上背包

    不依赖:排序就好辣

     有依赖:

    dp[u][k]表示考虑u的子树的最大价值,选了k个物品

    枚举每个孩子分配了多少个物品

    背包增加:

    f[i]表示在f背包里面花i的钱的最大价值

    g[i],h[i]同理

    变形h[i]=max(h[i],f[j]+g[i-j])

    举个例子

    //图

     bzoj4033

    f[u][j]表示u子树选择k个黑点的最大收益

    u->fa[u]这条边对答案的贡献:j*(k-j)(黑点方面)

    u子树里面有j个点,外面有k-j个点

    白色点:(sz[u]-j)*(n-sz[u]-k+j)

    同样也是里面的白点*外面的白点

    emm直接看代码吧

    所以到底是个什么鬼呢?

    我们对dp数组进行复制,复制到g数组,然后拿g数组传到算孩子的dp值的函数里,最后考虑选这个子树和不选这个子树的情况

    也就是说dp[i]=max(dp[i],g[son])

    what's最大匹配???

    选出来一些边,满足一个点最多在一个匹配中,最大的匹配

    what'匹配???

    就是一条边

    what's点在匹配中???

    就是点是选出来的边中的某一条边的端点

    f[u][0/1]表示u是否和它的儿子进行匹配的最大值

    因为线段树是一个二叉树,所以只有两个儿子

    用L表示左儿子,R表示右儿子

    f[u][1]=f[L][0]+f[R][0]

    (如果它和两个儿子搞,那么两个儿子就不能和自己的儿子搞了)
    如果它不和自己的儿子搞

    ①:两个儿子都和儿子的儿子搞

    ②:只有一个儿子和儿子的儿子搞

    f[u][0]=max(f[L][0]+f[R][1],f[L][1]+f[R][0],f[L][1]+f[R][1]}

    大概是这样叭

    但是我们发现线段树的点数是nlogn的,在这个n的范围之下肯定是药丸的

    所以我们要用上线段树一些优美的性质

    我们注意到线段树会有很多长度相同的节点

    基环树:

    在树上加一条边会构成一个环对吧

    然后我们在树上随便加一条边就是基环树

    我们枚举每条边的终点,如果到过,就发现了个环

    基环内向树

    求基环树最大独立集

    当然这里是一个基环内向树(每个点只有一个出度)

    性质:沿着出边一直走可以找到环

    当然还有基环外向树(也就是入度为1)

    把每条边反过来,就是一个基环内向树

    直径有两种情况

    ①:过环:

    max {di+dj+min(si-sj,sum-(si-sj))},其中si代表i到点1的距离,sum是总长

    拆成个链:

    假设我们拆成这个样子

    si-sj<sum/2:di+dj+si-sj=max{dj-si}+di+si

    si-sj>=sum/2:di+dj+sun-si+sj=max{dj+sj}+di-si

    ②:不过环:求树的直径

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