前置知识:
数字三角形问题:动态规划之数字三角形模型_如何何何的博客-CSDN博客
01背包问题:动态规划之01背包模型_如何何何的博客-CSDN博客
完全背包问题:动态规划之完全背包模型_如何何何的博客-CSDN博客
多重背包问题:动态规划之多重背包模型_如何何何的博客-CSDN博客
题1. 数字三角形 Number Triangles
P1216 [USACO1.5][IOI1994]数字三角形 Number Triangles - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
思路:
数字三角形裸题。
AC代码如下:
#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
const int N = 510;
int g[N][N], f[N][N];//三角形,以每个点为终点的路径的最大值
int n;
int main() {
cin >> n;
for (int i = 1; i <= n; i++)//读入地图(其实可以在读入的时候就处理,这里将读入和处理分开了)
for (int j = 1; j <= i; j++)
cin >> g[i][j];
memset(f, -0x3f, sizeof f);//初始化
f[1][1] = g[1][1];
for (int i = 1; i <= n; i++)
for (int j = 1; j <= i; j++) {
if (j - 1 >= 1)f[i][j] = max(f[i][j], f[i - 1][j - 1] + g[i][j]);//如果左上角未越界
if (j < n)f[i][j] = max(f[i][j], f[i - 1][j] + g[i][j]);//如果右上角未越界
}
int res = -0x3f3f3f3f;//在最后一行中找最大值
for (int i = 1; i <= n; i++)res = max(res, f[n][i]);
cout << res;
return 0;
}
题2. 采药:
P1048 [NOIP2005 普及组] 采药 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
思路:
01背包裸题。
AC代码如下:
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=1010;
int f[N];
int main(){
int t,n;//读入时间和草药数量
int v,w;//时间和价值
cin>>t>>n;
for(int i=1;i<=n;i++){//枚举前n株草药
cin>>v>>w;//读入当前草药的时间和价值
for(int j=t;j>=v;j--)//滚动数组
f[j]=max(f[j],f[j-v]+w);
}
cout<<f[t];
return 0;
}
题3. 挖地雷:
P2196 [NOIP1996 提高组] 挖地雷 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
思路:
数据范围较小,可以使用dfs;
dp做法:最长上升子序列模型,f[i]表示以 i 点为结尾的路径的最大值;
由题可知图为拓扑图,每一层所有点的状态都是由上一层的点更新得到,故按层次枚举即可;
由题可知编号小的点连向编号大的点,不存在编号大的点连向编号小的点,故根据编号从小到大枚举即可;
记录每个点的前驱即可得到路径。
AC代码如下:
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
const int N=25;
int p[N];//地雷数
int f[N];//状态
int pre[N][N];//每个点的前驱
int path[N];//前驱路径
int main(){
int n;
cin>>n;
//地雷数
for(int i=1;i<=n;i++)cin>>p[i];
//每个点的前驱
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=i+1;j<=n;j++)
cin>>pre[j][i];
for(int i=1;i<=n;i++){
f[i]=p[i];
path[i]=i;
for(int j=1;j<i;j++)
//如果i点状态被更新
if(pre[i][j])
if(f[i]<f[j]+p[i]){f[i]=f[j]+p[i];path[i]=j;}
}
int res=0,k=0;
for(int i=1;i<=n;i++)
if(res<f[i]){res=f[i];k=i;}
vector<int>v;
bool flag=false;
while(1){
if(path[k]==k)flag=true;
v.push_back(k);
k=path[k];
if(flag)break;
}
for(int i=v.size()-1;i>=0;i--)cout<<v[i]<<" ";
cout<<endl<<res;
return 0;
}
题4. 滑雪:
P1434 [SHOI2002] 滑雪 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
思路:
类似数字三角形模型,f[i][j] 表示 ( i , j ) 点的最大长度;
f[i][j] 由上下左右四个方向转移得到,并且可知高度低的点一定由高度高的点转移得到;
故可以将所有点按照高度进行排序,然后两重循环进行状态更新,第一重从大到小枚举所有点,第二重枚举所有较高的点来做更新;
注意:相同高度的不能滑过去。
AC代码如下:
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N=1010;
int g[N][N];
int f[N][N];
int n,m;
//点的坐标及其高度
struct pp{
int x,y,h;
}p[N*N];
int dx[]={1,0,-1,0},dy[]={0,1,0,-1};
bool cmp(struct pp a,struct pp b){
return a.h>b.h;
}
int main(){
cin>>n>>m;
int k=0;
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=m;j++){
cin>>g[i][j];
p[k].x=i,p[k].y=j,p[k++].h=g[i][j];
}
//从大到小排
sort(p,p+n*m,cmp);
for(int i=0;i<n*m;i++){//从大到小枚举所有点
f[p[i].x][p[i].y]=1;
//枚举所有较高的
for(int j=0;j<i;j++){
//相同高度
if(p[j].h==p[i].h)continue;
//该点是否可用
bool flag=false;
for(int m=0;m<4;m++)
if(p[j].x+dx[m]==p[i].x&&p[j].y+dy[m]==p[i].y)flag=true;
if(flag)
f[p[i].x][p[i].y]=max(f[p[j].x][p[j].y]+1,f[p[i].x][p[i].y]);
}
}
int res=0;
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=m;j++)res=max(res,f[i][j]);
cout<<res;
return 0;
}
题5 . 最大食物链计数:
P4017 最大食物链计数 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
思路:
f[i] 表示以 i 号点结尾的食物链数量,f[i] 由 i 点上一层的点转移得到(上一层点的状态之和);
食物网为拓扑图,但无法直接按层次遍历,存在如下反例,直接按层次遍历答案为1:
暂时未写,后续补充。
题6. 最大子段和:
P1115 最大子段和 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
思路:
双指针,DP;
DP解法:
f [i] 表示以 i 号位置的数字结尾的最大子段和;
状态转移方程:f[i] = max ( f[i-1] + a[i] , a[i] )。
AC代码如下:
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=2*1e5+10;
int f[N];
int main(){
int n;
cin>>n;
int res=-0x3f3f3f3f;
for(int i=0;i<n;i++){
cin>>f[i];
f[i]=max(f[i],f[i-1]+f[i]);
res=max(res,f[i]);
}
cout<<res;
}
题7. 5倍经验日:
P1802 5 倍经验日 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
思路:
01背包问题;
f[i][j] 表示打 第 i 个人,且有 j 瓶药的最大经验;
状态转移:f[i][j] = max( f[i-1][j] + l[i],f[i-1][j-1] + w[i] )。
AC代码如下:
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=1010;
int w[N],s1[N],s2[N];
long long f[N][N];
int main(){
int n,m;
cin>>n>>m;
for(int i=1;i<=n;i++)
cin>>s1[i]>>s2[i]>>w[i];
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=0;j<=m;j++){
f[i][j]=f[i-1][j]+s1[i];
if(j>=w[i])f[i][j]=max(f[i][j],f[i-1][j-w[i]]+s2[i]);
}
cout<<f[n][m]*5;
}
题8. 过河卒:
P1002 [NOIP2002 普及组] 过河卒 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
思路:
f[i][j] 表示走到 ( i , j ) 的路径数量;
状态转移:只能从左上角走到,f[i][j] = f[i-1][j] + f[i][j-1]。
AC代码如下:
#include<iostream>
using namespace std;
int n,m,x1,y1;
const int N=25;
long long f[N][N];
int main(){
f[0][1]=1;
cin>>n>>m>>x1>>y1;
n++,m++,x1++,y1++;
int dx[] = { -2, -1, 1, 2, 2, 1, -1 ,- 2,0 }, dy[] = { 1,2, 2, 1, -1,- 2,- 2, -1,0 };
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=m;j++){
int st=0;
for(int u=0;u<9;u++)
if(i==x1+dx[u]&&j==y1+dy[u])st=1;
if(st==1)f[i][j]=0;
else f[i][j]=f[i-1][j]+f[i][j-1];
}
f[1][1]=0;
cout<<f[n][m];
return 0;
}
题9. 装箱问题:
P1049 [NOIP2001 普及组] 装箱问题 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
思路:
01背包裸题。
AC代码如下:
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=20010;
int f[N];
int n,V;
int main(){
cin>>V>>n;
for(int i=1;i<=n;i++){
int v;
cin>>v;
for(int j=V;j>=v;j--)
f[j]=max(f[j],f[j-v]+v);
}
cout<<V-f[V];
return 0;
}
题10. 疯狂的采药:
P1616 疯狂的采药 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
思路:
完全背包问题裸题。
AC代码如下:
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=1e7+10;
long long f[N];
int main(){
int n,m;
cin>>n>>m;//时间与数量
int t,s;
for(int i=1;i<=m;i++){
cin>>t>>s;
for(int j=t;j<=n;j++)
f[j]=max(f[j],f[j-t]+s);
}
cout<<f[n];
return 0;
}
题11. 小A点菜:
P1164 小A点菜 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
思路:
01背包问题:
f[i][j] 表示只考虑前 i 道菜,花掉 j 元的方案数;
状态转移方程 f[i][j] = f[i-1][j] + f[i-1][j-w[i]]。
AC代码如下:
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=1010;
int f[N][N];
int a[N];
int n,m;//n种菜m元钱
int main(){
cin>>n>>m;
for(int i=1;i<=n;i++)
cin>>a[i];
f[0][0]=1;
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=0;j<=m;j++){
if(j>=a[i])f[i][j]=f[i-1][j]+f[i-1][j-a[i]];
else f[i][j]=f[i-1][j];
}
cout<<f[n][m];
return 0;
}
题12. 摆花:
P1077 [NOIP2012 普及组] 摆花 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
思路:
多重背包问题;
f[i][j] 表示只选前 i 种花,共有 j 盆花的选法;
状态转移方程:f[i][j] += ( f[i-1][j] + f[i-1][j-1] + f[i-1][j-2] + …… + f[[i-1][j-a[i]] ) 。
AC代码如下:
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=110,mod=1e6+7;
int f[N][N];
int main(){
int n,m;
cin>>n>>m;
f[0][0]=1;
for(int i=1;i<=n;i++){//前i种花
int a;
cin>>a;
for(int j=0;j<=m;j++){//总共j盆花
for(int k=0;k<=a&&k<=j;k++){//选k盆i种花
f[i][j]+=f[i-1][j-k];
f[i][j]%=mod;
}
}
}
cout<<f[n][m];
return 0;
}
题12. 线段:
P3842 [TJOI2007]线段 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
思路:
f[i][0] 表示走完第 i 行的线段后停在线段左端的最短步数,f[i][1] 表示走完第 i 行的线段后停在线段右端的最短步数;
假设 a[i][0] 表示第 i 行的线段左端点,a[i][1] 表示第 i 行的线段右端点;
状态转移:第 i 行的端点状态由第 i-1 行的左端点或右端点转移得到,一共两种情况,取最小值即可。
AC代码如下:
#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
const int N=1e4*2;
int f[N][2],g[N][2];
int main(){
int n;
cin>>n;
f[0][0]=f[0][1]=0;//初始0步
g[0][0]=g[0][1]=1;//初始位置为1
for(int i=1;i<=n;i++){
cin>>g[i][0]>>g[i][1];
f[i][0]=min(
//上一层左端点转移得到
f[i-1][0] + 1 + (g[i][1]-g[i][0]) + abs(g[i-1][0]-g[i][1]),
//上一层右端点转移得到
f[i-1][1] + 1 + (g[i][1]-g[i][0]) + abs(g[i-1][1]-g[i][1])
);
f[i][1]=min(
//上一层左端点转移得到
f[i-1][0] + 1 + (g[i][1]-g[i][0]) + abs(g[i-1][0]-g[i][0]),
//上一层右端点转移得到
f[i-1][1] + 1 + (g[i][1]-g[i][0]) + abs(g[i-1][1]-g[i][0])
);
}
int res;
res=min( f[n][0]+abs(g[n][0]-n),f[n][1]+abs(g[n][1]-n) );
cout<<res-1;
return 0;
}
题13. 金明的预算方案:
P1064 [NOIP2006 提高组] 金明的预算方案 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
暂时未写,后续补充。
题14. kkksc03考前临时抱佛脚:
P2392 kkksc03考前临时抱佛脚 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
思路:
搜索、DP;
DP解法:
01 背包问题,对于每个题目有写与不写两种情况;
对于每个科目,尽量平均分为两部分;
将做题时间看做体积和价值,即求一半容量下能装下的物品的最大价值是多少;
AC代码如下:
#include<iostream>
#include<cstring>>
using namespace std;
const int N=25;
int f[N][N*60];
int a[N];
int b[N];
int main(){
//每组题目的数量
for(int i=0;i<4;i++)cin>>a[i];
int res=0;
//4组物品
for(int i=0;i<4;i++){
//总体积为v
int v=0;
for(int j=1;j<=a[i];j++){cin>>b[j];v+=b[j];}
//01背包
memset(f,0,sizeof f);
for(int j=1;j<=a[i];j++)
for(int k=0;k<=v;k++){
f[j][k]=f[j-1][k];
if(k>=b[j])f[j][k]=max(f[j][k],f[j-1][k-b[j]]+b[j]);
}
res+=(v-f[a[i]][v/2]);
}
cout<<res;
return 0;
}