题解目录
- 前言
- 题目内容
- 题目描述
- 输入输出样例
- 题目思路
- 示例代码
- AC图片
- 后记
- 往期精彩
前言
在上一期征服FarmerJohn(一)三角形【USACO2020FEB-B】结束之后,我们来看一道难度有所提升的DP问题,也就是常说的动态规划,今天我们就一起解开这道动规题目。
题目内容
题目描述
Bessie是一只非常缺觉的奶牛.她的一天被平均分割成N段(3≤N≤3830),但是她要用其中的 B 段时间(2≤B<N)睡觉。每段时间都有一个体力恢复值 U_i(0≤U≤2×10^5),只有这段时间她在睡觉,才会获得恢复值。有了闹钟的帮助,贝茜可以选择任意的时间入睡,当然,她只能在时间划分的边界处入睡、醒来。贝茜想使所有睡觉效用的总和最大。不幸的是,每一段睡眠的第一个时间阶段都是“入睡”阶段,不记入效用值。时间阶段是不断循环的圆(一天一天是循环的嘛),假如贝茜在时间段N和时间段1睡觉,那么她将得到时间段1的恢复值。(提醒:此处的N->1,可以理解为Bessie将N->N-1作为它的一天。)
输入格式
第1行:两个用空格分隔的整数N和B,含义见题目描述。
第2到N+1行:每行一个整数,其中第i+1行的整数表示第i个时间段的恢复值。
输出格式
一行:一个整数,表示Bessie每天可以获得最大恢复值之和。
这道题可以用动态规划来解决。
输入输出样例
5 3
2
0
3
1
4
题目思路
这道题目可以用动态规划解决。dp状态表示为 d p [ i ] [ j ] [ k ] dp[i][j][k] dp[i][j][k],表示考虑前 i i i 段时间,其中睡觉的时间段为 j j j,而 k k k 表示第 i i i 段时间是否要睡觉。
dp转移方程:
d p [ i ] [ j ] [ 0 ] = m a x ( d p [ i − 1 ] [ j ] [ 0 ] , d p [ i − 1 ] [ j ] [ 1 ] ) dp[i][j][0]=max(dp[i-1][j][0],dp[i-1][j][1]) dp[i][j][0]=max(dp[i−1][j][0],dp[i−1][j][1])
表示第 i i i 段时间不睡觉,则可选择从前一段时间的不睡觉状态转移。
d p [ i ] [ j ] [ 1 ] = m a x ( d p [ i − 1 ] [ j − 1 ] [ 0 ] , d p [ i − 1 ] [ j − 1 ] [ 1 ] + v a l [ i ] ) dp[i][j][1]=max(dp[i-1][j-1][0],dp[i-1][j-1][1]+val[i]) dp[i][j][1]=max(dp[i−1][j−1][0],dp[i−1][j−1][1]+val[i])
表示第 i i i 段时间睡觉,则可从前一段时间不睡觉状态或睡觉状态转移,同时需要加上当前时间段的恢复值。
因为这是一个循环时间段,所以需要考虑在第 1 1 1 段时间和第 N N N 段时间之间选择一段时间进行睡觉,计算第 1 1 1 段时间和第 N N N 段时间的情况即可。
具体实现过程如下:
首先考虑第 1 1 1 段时间和第 N N N 段时间之间不睡觉的情况,然后计算最大恢复值之和。这时候需要注意第 1 1 1 段时间被算作非睡觉,因此需要从 d p [ 1 ] [ 0 ] [ 0 ] dp[1][0][0] dp[1][0][0] 转移而来。
然后再考虑第 1 1 1 段时间和第 N N N 段时间之间睡觉的情况,计算最大恢复值之和。这时候需要注意第 1 1 1 段时间被算作睡觉,因此需要从 d p [ 1 ] [ 1 ] [ 1 ] dp[1][1][1] dp[1][1][1] 转移而来。同时最后转移时需要将第 N N N 段时间算作睡觉,因此需要从 d p [ n ] [ b ] [ 1 ] dp[n][b][1] dp[n][b][1] 进行转移。
最后将两种情况计算的最大值输出即可。
示例代码
#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
int n,b;
int val[3850];
int dp[3850][3850][2],ans;
int main(){
cin>>n>>b;
for(int i=1;i<=n;i++)cin>>val[i];
memset(dp,-0x3f,sizeof dp);
dp[1][1][1]=dp[1][0][0]=0;
for(int i=2;i<=n;i++){
dp[i][0][0]=dp[i-1][0][0];
for(int j=1;j<=b;j++){
dp[i][j][0]=max(dp[i-1][j][0],dp[i-1][j][1]);
dp[i][j][1]=max(dp[i-1][j-1][0],dp[i-1][j-1][1]+val[i]);
}
}
ans=max(dp[n][b][0],dp[n][b][1]);
memset(dp,-0x3f,sizeof dp);
dp[1][1][1]=val[1];//第1个小时也记上了!
dp[1][0][0]=0;
for(int i=2;i<=n;i++){
dp[i][0][0]=dp[i-1][0][0];
for(int j=1;j<=b;j++){
dp[i][j][0]=max(dp[i-1][j][0],dp[i-1][j][1]);
dp[i][j][1]=max(dp[i-1][j-1][0],dp[i-1][j-1][1]+val[i]);
}
}
ans=max(ans,dp[n][b][1]);//第N个小时必须得摆!
cout<<ans;
return 0;
}
AC图片
后记
这是一道DP问题,而且还是环形的,居然用了三维数组!!!
往期精彩
- 征服FarmerJohn(一)三角形【USACO2020FEB-B】