区间dp

Ø合并:意思就是将两个或多个部分进行整合,当然也可以反过来,也就是是将一个问题进行分解成两个或
多个部分。
Ø特征:能将问题分解成为两两合并的形式
Ø求解:对整个问题设最优值,枚举合并点,将问题分解成为左右两个部分,最后将左右两个部分的最优值
进行合并得到原问题的最优值。有点类似分治算法的解题思想。
Ø典型试题:整数划分,凸多边形划分、石子合并、多边形合并、能量项链等。

例题1:整数划分:
题目描述
如何把一个正整数N(N长度<20)划分为M(M>1)个部分,使这M个部分的乘积最大。N、M从键盘输入,输出最大值及一种划分方式。
输入格式
第一行一个正整数T(T<=10000),表示有T组数据。
接下来T行每行两个正整数N,M。
输出格式
对于每组数据
第一行输出最大值。
第二行输出划分方案,将N按顺序分成M个数输出,两个数之间用空格格开。
样例
样例输入
1
199 2
样例输出
171
19 9

解:这题的dp部分事实上还是很好理解的,就是这个预处理稍微有点麻烦,不过还好数据范围够小,直接开一个二维数组就行,还有就是因为有多组数据,所以别忘了memset。看代码:

点击查看代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
char s[25];
long long a[25][25],dp[25][25];//20位会炸int,所以记得开long long,还有个事就是这题还有一个进阶版叫乘积最大,要用高精,所以为什么整理这道不用说了吧。
int vis[25][25];
//还是熟悉的递归输出
void p(int x,int y){
	if(x==0)return;
	p(vis[x][y],y-1);
	for(int i=vis[x][y]+1;i<=x;i++){
		cout<<s[i];
	}
	cout<<" ";
	return;
}
int main(){
    int T;
    int m;
    cin>>T;
    while(T--){
        scanf("%s %d",s+1,&m);//下标从1开始存,额--,习惯问题
        int len=strlen(s+1);
        //重新初始化
        memset(vis,0,sizeof(vis));
        memset(a,0,sizeof(a));
        memset(dp,0,sizeof(dp));
        //预处理a[i][j]表示第i位到第j位数的实际大小
        for(int i=1;i<=len;i++){             
			long long ink=0;
            for(int j=i;j<=len;j++){
                ink=ink*10+s[j]-'0';
               	a[i][j]=ink;
            }
    	}
        dp[0][0]=1; 
        //dp[i][j]表示前i个数分成j组的最大乘积,下面就基本上是板子了
        for(int i=1;i<=len;i++){
            int w=min(i,m);
            for(int j=1;j<=w;j++){
                for(int k=1;k<=i;k++){
                	if(dp[i][j]<dp[k-1][j-1]*a[k][i]){
                		dp[i][j]=max(dp[i][j],dp[k-1][j-1]*a[k][i]);
      					vis[i][j]=k-1;
					}
                    
                }
            }
        } 
        printf("%lld\n",dp[len][m]);
        if(m==len){
        	for(int i=1;i<=m;i++){
        		cout<<s[i]<<' ';
			}
		} 
        else p(len,m);
        cout<<endl; 
    }
    return 0;
}
例题2:石子合并: 在一个园形操场的四周摆放N堆石子,现要将石子有次序地合并成一堆.规定每次只能选相邻的2堆合并成新的一堆,并将新的一堆的石子数,记为该次合并的得分。

试设计出1个算法,计算出将N堆石子合并成1堆最大得分.

输入格式
数据的第1行试正整数N,1≤N≤2000,表示有N堆石子.第2行有N个数,分别表示每堆石子的个数.

输出格式
输出共1行,最大得分

样例
样例输入
4
4 4 5 9
样例输出
54

解:这题怎么说吧,虽说是道板子,但是你注意它的范围2000,如果正常跑板子肯定会T,但如果说数据小一点的话,跑板子完全没有问题,数据小时代码如下(板子不多解释,还有环时存双链):

点击查看代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int f[1111][1111],g[1111][1111],a[1111],s[1111],n;

int main(){
	cin>>n;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>a[i];
		a[i+n]=a[i];
	}
	for(int i=1;i<=n*2;i++){
		s[i]=s[i-1]+a[i];
	}
	memset(f,0x3f,sizeof(f));
	for(int i=1;i<=n*2;i++)f[i][i]=0;
	for(int len=2;len<=n;len++){
		for(int i=1;i+len-1<=n*2;i++){
			int j=i+len-1;
			for(int k=i;k<j;k++){
				f[i][j]=min(f[i][j],f[i][k]+f[k+1][j]+s[j]-s[i-1]);
				g[i][j]=max(g[i][j],g[i][k]+g[k+1][j]+s[j]-s[i-1]);
			}
		}
	}
	int ans1=11111111,ans2=0;
	for(int i=1;i<=2*n;i++){
		ans1=min(ans1,f[i][n+i-1]);
		ans2=max(ans2,g[i][n+i-1]);
	} 
	cout<<ans1<<endl<<ans2;
	return 0;
} 
数据大时,动用一个小优化:
点击查看代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int f[5111][5111],a[5111],s[5111],n;

int main(){
	cin>>n;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>a[i];
		a[i+n]=a[i];
	}
	for(int i=1;i<=n*2;i++){
		s[i]=s[i-1]+a[i];
	}
	for(int i=1;i<=n*2;i++)f[i][i]=0;
	for(int len=1;len<=n;len++){
		for(int i=1;i+len<=n*2;i++){
			int j=i+len;
			f[i][j]=max(f[i+1][j],f[i][j-1])+s[j]-s[i-1];
		}
	}
	int ans=0;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		ans=max(ans,f[i][n+i-1]);
	}
	cout<<ans;
	return 0;
} 



例3:图多边形的三角划分:
给定一具有N个顶点(从1到N编号)的凸多边形,每个顶点的权均已知。问如何把这个凸多边形划分成N-2个互不相交的三角形,使得这些三角形顶点的权的乘积之和最小?image

输入格式
第一行 顶点数N(N<50)。 第二行 N个顶点(从1到N)的权值,权值为小于32768的整数。

输出格式
第一行为各三角形顶点的权的乘积之和最小值。

样例
样例输入
5
121 122 123 245 231
样例输出
12214884

解:一眼看去事实上并没有什么思路,但想一下就会发现,这其实是一道区间dp,看代码:

点击查看代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a,b,c,d,n,m;
long long x[1111],f[211][211];
//f[i][j]表示已i-j为边的多边形的最小乘积之和
int main(){
    cin>>n;
    memset(f,0x3f,sizeof(f));
    for(int i=1;i<=n;i++){
    	cin>>x[i];
    	x[i+n]=x[i];
    	f[i][i]=f[i][i+1]=0;
	}
	for(int len=1;len<=n;len++){
		for(int i=1;i+len<=n;i++){
			int j=i+len;
			for(int k=i+1;k<j;k++){
				f[i][j]=min(f[i][j],f[i][k]+f[k][j]+x[i]*x[k]*x[j]);
			}
		}
	}
	cout<<f[1][n];
    return 0;
}
posted @ 2024-02-17 18:35  houbur  阅读(40)  评论(0)    收藏  举报