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  • 算法--电路布线问题

    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,要求用导线将上端接线柱与下端接线柱相连

    如上图所示,每个节点有且只连有一条线。
    在制作电路板时,要求将这n条连线分布到若干绝缘层上。在同一层上的连线不相交。
    这个问题是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(不相交)。
    为了解决这个问题,我们可以 将问题简化为这样:
    设定上接线柱为1,2,3,....,n。
    下接线柱是【 1,2,3,....,n】的一个排列 设为f(i),i的值就是上接线柱的数字,
    如上图就是这样的模型:
    i    1    2     3    4   5   6    7    8     9    10
    f(i) 8,7,4,2,5,1,9,3,10,6
    它们一一对应。 
    我们还必须得到这样一个结论:
    对于上接线柱i1<i2<i3<...<ik来说。它们与下接线柱f(i)的连线之间互不相交的充要条件是:
    f(i1)<f(i2)<...<f(ik)。这个结论是很显然成立的。
    因为对于i1<i2如果f(i1)>f(i2)则它们一定相交(画出图像来看看)
    因此,我可以将这个电路布线问题,转化为这样的问题:
    已知有一个{1,2,3,...,n}的排列,将其拆分为k个子排列,并且每个子排列都是严格递增的,求子排列的最大元素个数。
    例如:排列 8,7,4,2,5,1,9,3,10,6可以拆分成五个子排列{4,5,9,10}{8}{7}{2,3,6}{1} 。
    它最大的元素个数是4。
    排列 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10它是递增的,所以无需拆分,最大元素个数是10。
    算法实现:
    对于排列8,7,4,2,5,1,9,3,10,6。
    先将记录第一个值8,依次向后扫描至大于8的元素。如果发现8的元素,例如9,则我可以产生一个子排列{8,9}(实际上只需要更改元素数量和最大值即可),继续扫描。
    产生子排列{8,9,10}。扫描完毕后姑且认为子排列最大元素是3个。
    第二次以7向后扫描,只要扫描到比它大的,就将产生一个子排列,继续向后扫描,扫描结束后,得到排列是{7,9,10}。个数是3,与之前的比较。
    第三次以4开始扫描,。。。依次下去至扫描结束。 
    使用递归算法代码简单,算法复杂度为O(N*N)

    #include <iostream>
    using namespace std;
    #define N 10
    
    
    int sub[N] = { 2, 7, 3, 4, 5, 6, 9, 8, 10, 1 };
    
    int function(int MaxElem,int e=0,int counts=1)
    {
        if (e==N-1)
        {
            //递归的出口
            if (sub[e] > MaxElem) counts++;
            return counts;
        }
        else
        {
            if (sub[e]>MaxElem)
            {
                MaxElem = sub[e];
                counts++;
    
            }
            return function(MaxElem,e+1,counts);
        }
    
    }
    
    int main()
    {    
        int max = 0,t;
        for (int i = 0; i < N; i++)
        {
            if ((t = function(sub[i]))>max) max = t;
        }
        cout << max << endl;
        
    
        return 0;
    }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xcr1234/p/4555220.html
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