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  • uva 104 Arbitrage

    DP构建(仿照Floyd)

    这题说难挺难的,现在想想好像也不太难,是因为想复杂了。其实这题的要求不算多,它仅仅是要求最后转换回到出发时的那种硬币并且获利大于0.01,而转换次数不能超过n次,转换次数越少越好,然后输出最短的路径。注意:题目并没有说要你获利最大,只是是获利>=0.01即可,另外题目对路径并没有什么特殊要求,仅仅是要求不能超过n,在路径长度相同的情况任意一条都可以的。

    所以我们就抓住一点:转换次数!!!!!!

    也就是说每转换一次,我们就去找所有的货币,看他们回到自己的时候那些货币的获利已经大于0.01了,如果有货币的获利已经大于0.01了,那么我们的算法就结束了,就输出这种货币的转换路径(就算有多种货币的获利都大于0.01都好,输出哪种货币都行,因为题目也没有要求)

    我们应该写一个最外层的循环,是表示第几次转换的,这个循环不能大于n,因为最多只能转换n次不管成功还是失败都要结束

    然后,用转换次数来做最外层的循环这个策略是正确的,为什么呢?假设当前是第i+1次转换,那么是需要用到第i次转化的信息的!!!

    为什么呢?我们可以回顾一下Floyd的本质。

    原本的Floyd是一个三维数组   dp[k][i][j]=max{ dp[k-1][i][j]  , dp[k-1][i][k]+dp[k-1][k][j] }

    我们平时写的Floyd都是二维的,其实是三维的压缩回来的,没什么能压缩掉最高的那一维呢?单单看状态转移方程都可能看出来,当前要构建的dp[k][i][j]其实只和之前的dp[k-1][][]有关,也就是现在的信息完全是基于前一次的信息推导出来的。这就像我们的滚动数组一样

    所以我们来定义个状态dp[i][j][s]  i和j就是第i种和第j种货币,s是转换次数,s从1开始到n。也就是说,在第s次转换中,试图从i转化内j

    那么状态转移方程是什么呢? dp[i][j][s]=max{ dp[i][j][s-1] , dp[i][k][s-1]*g[k][j]}

    g[i][j]是输入的数据也就是两两货币之间的转化率,其实可以保存在dp[i][j][0]里面

    那么这个状态转移方程是什么意思呢?就是说在前一次转化后,现在想从i转换到j,试图通过k,看能不能让值更大,能的话就变大(变大一定不吃亏,因为题目也没要求货币变成多少,只是要求要大于0.01,所以当前要是能变大的话那当然变大)

    #include <cstdio>
    #include <cstring>
    #define N 25
    double dp[N][N][N],p[N][N][N];
    int n;
    
    void print_path(int i ,int j , int s)
    {
        if(s==0)
        {
            printf("%d",i);
            return ;
        }
        print_path(i, p[i][j][s] ,s-1);
        printf(" %d",j);
        return ;
    }
    void DP()
    {
        int s,m;
        for(s=2; s<=n; s++)
        {
            for(int k=1; k<=n; k++)
                for(int i=1; i<=n; i++)
                    for(int j=1; j<=n; j++)
                        if( dp[i][j][s] < dp[i][k][s-1]*dp[k][j][1])
                        {
                            dp[i][j][s]=dp[i][k][s-1]*dp[k][j][1];
                            p[i][j][s]=k;
                
                        }
            int i;
            for(i=1; i<=n; i++)
                if(dp[i][i][s]>1.01)
                { m=i ;break; }
            if(i<=n)
                break;
        }
        //printf("第%d步\n",s);
        if(s>n)
            printf("no arbitrage sequence exists");
        else
            print_path(m , m , s);
    
        printf("\n");
    }
    int main()
    {
        while(scanf("%d",&n)!=EOF)
        {
            memset(dp,0,sizeof(dp));
            memset(p,0,sizeof(p));
            for(int i=1; i<=n; i++)
                for(int j=1; j<=n; j++)
                {
                    if(i==j) dp[i][j][1]=1;
                    else     scanf("%lf",&dp[i][j][1]);
                    p[i][j][1]=j;
                }
    /*
            for(int i=1; i<=n; i++)
            {
                for(int j=1; j<=n; j++)
                    printf("%.2f ",dp[i][j][1]);
                printf("\n");
            }
    */
            DP();
        }
        return 0;
    }
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