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簡單的動態規劃,數字三角形,以及做題思路。

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一句話題目:給出一個n層的三角形,每個位置有一個數字,到達後可獲得,求到達最低層能達到的最大數字和。

題目分析:

首先我們考慮能不能用搜索做,因為對於一個坐標,我們只有向下的左邊或者右邊。對於一個三角形我們進行特殊的處理,比如下面的三角形我們可以處理成

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如果我們到達了一個位置(i,j)我們繼續向下可以到達(i+1,j+1)和(i+1,j);

那麽搜索的代碼:

#include <cstdio>

const int maxn = 1010;

int n, ans, cnt; int val[maxn][maxn]; void dfs(int i,int j){ if (i == n+1){ if (cnt > ans) ans = cnt; return ; } cnt += val[i][j]; dfs(i+1, j+1);dfs(i+1, j); cnt -= val[i][j]; } int main(){ scanf("%d", &n); for (int i = 1;i <= n;i ++)
for (int j = 1;j <= i;j ++) scanf("%d", &val[i][j]); dfs(1, 1); printf("%d", ans); }

復雜度是2^n很明顯超時(題目中n為1000);

我們看一個簡單的情況比如我們在(i,j)這個位置,這個位置是有(i-1,j),我們已經求出了所有的(i,j)以下的點我們向上返回到(i-1,j)這個位置,我們就向下達到(i,j+1)我們發現(i,j)可以到達(i+1,j+1)並且(i,j+1)也可以到達(i+1,j+1);那麽這個點我們就計算了兩次,導致效率低下,如果我們用一個數組表示到達(i,j)能得到的最大數值,就可以不用重復計算,這樣就相當於把每個點都遍歷一遍,復雜度就是((1+n)*n/2) 就不會超時了,我們把這個方法,叫做記憶化,而整個方法叫做記憶化搜索。

下面看代碼:

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>

const int maxn = 1010;

using namespace std;

int n;
int val[maxn][maxn], f[maxn][maxn];

int dfs(int i,int j){
    if (f[i][j] != -1) return f[i][j];
    if (i == n+1) return f[i][j] = val[i][j];
    return f[i][j] = max(dfs(i+1, j+1), dfs(i+1, j)) + val[i][j];
}
int main(){
    memset(f, -1, sizeof(f));
    scanf("%d", &n);    
    for(int i = 1;i <= n;i ++)
        for (int j = 1;j <= i;j ++) scanf("%d", &val[i][j]); 
    printf("%d", dfs(1,1));
} 

但是因為遞歸比遞推本身慢所以我們平時都不寫遞歸,可以寫成遞推。我們前面講到的是f[i][j]表示從(i,j)出發能達到的最大值,現在我們換種方式,用f[i][j]表示從(1,1)出發到達(i,j)的最大值,因為我們發現(i,j)可以從(i-1,j)和(i-1,j-1)轉移過來所以我們按照f[i][j] = max(f[i-1][j-1], f[i-1][j]) + val[i][j];可以得到當前點的最大值,那麽因為我們在計算f[i][j]的時候一定要保證f[i-1][j-1]和f[i-1][j]已經計算過。所以我們可以采用順推的方法就是從上向下推。下面看代碼:

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>

const int maxn = 1010;

using namespace std;

int n, ans;
int val[maxn][maxn], f[maxn][maxn];

int main(){
    scanf("%d", &n);    
    for (int i = 1;i <= n;i ++)
        for (int j = 1;j <= i;j ++) scanf("%d", &val[i][j]);
    for (int i = 1;i <= n;i ++)
        for (int j = 1;j <= i;j ++){
            if (j == 1) f[i][j] = val[i][j] + f[i-1][j];
            else if (j == n) f[i][j] = val[i][j] + f[i-1][j-1];
            else f[i][j] = max(f[i-1][j], f[i-1][j-1]) + val[i][j];
        }
    for (int i = 1;i <= n;i ++) ans = max(ans, f[n][i]);
    printf("%d", ans); 
} 

考慮一個新的思想,從上到下求最大值,可以轉換為從最後一排出發到達第一層的最大值,那麽對於(i,j)可以從(i+1, j+1)和(i+1, j)過來,那麽可以將整個遞推倒過來寫,就可以 不用最後一個for循環了。

代碼:

#include <cstdio>
#include <iostream>

const int maxn = 1010;

using namespace std;

int n;
int f[maxn][maxn], val[maxn][maxn];

int main(){
    scanf("%d", &n);
    for (int i = 1;i <= n;i ++)
        for (int j = 1;j <= i;j ++) scanf("%d", &val[i][j]);
    for (int i = n;i >= 1;i --)
        for (int j = 1;j <= i;j ++)
            f[i][j] = max(f[i+1][j], f[i+1][j+1]) + val[i][j];
    printf("%d", f[1][1]);
    return 0;
} 

下面對於動態規劃進行總結:

1.首先定義狀態,考慮有關的變量,然後進行定義

2.找出轉移方程

3.進行優化,一般就是狀態優化和轉移優化。

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