程序師世界是廣大編程愛好者互助、分享、學習的平台,程序師世界有你更精彩!
首頁
編程語言
C語言|JAVA編程
Python編程
網頁編程
ASP編程|PHP編程
JSP編程
數據庫知識
MYSQL數據庫|SqlServer數據庫
Oracle數據庫|DB2數據庫
 程式師世界 >> 編程語言 >> C語言 >> C++ >> C++入門知識 >> URAL 1029

URAL 1029

編輯:C++入門知識

題目大意:M層N列的矩陣(各元素均為正整數),找出一個路徑從第一層到達第M層,使得路徑上的所有數的和是所有可達路徑中最小的,每次上到下一層以後就不能再上去,依次輸出路徑上的各點在所在層的列數。

Time Limit:1000MS     Memory Limit:16384KB     64bit IO Format:%I64d & %I64u


數據規模:1<=M<=100,1<=N<=500,路徑上的數的總和不會超過10^9。

理論基礎:無。

題目分析:用dp[i][j]表示到達第i層第j列元素的最小路徑的值,用pre[i][j]存儲dp[i][j]狀態的上一個結點相對於j的位置,用於最後輸出答案,用a[i][j]存儲數據。

初始化dp[i][j]為INF,對dp[1][j]賦值為a[j],理由很簡單不用多說。

下來我們探尋dp方法。左dp一遍,右dp一遍即可。

左dp時,狀態轉移方程為:dp[i][j]=min(dp[i][j-1],dp[i-1][j])+a[i][j]。

右dp時,狀態轉移方程為:dp[i][j]=min(dp[i][j],dp[i][j+1]+a[i][j])(1<=j<n)

下來我們來證明,最後得出的必然是最優解。

左dp後得到的不一定全部都是最有解,但是dp[i][n]必然是最優解,因為第i層的上一個節點只能是dp[i-1][n],與dp[i][j-1]。分情況來討論:

假設是dp[i-1][n]的話,那麼左dp時,將它與大於dp[i][j-1]最有解時的值相比結果不會改變,所以得到的必然是最優解。

假設是dp[i][j-1]的話,那麼我們可以得出,dp[i][j-1]必然是真實最優解(遞歸證明),因為dp[i][j-1]的上一個節點只能是dp[i][j-2]或者dp[i-1][j-1],dp[i][j-2]時同情況1,dp[i][j-2]時遞歸,最終得到dp[i][1]此時,因為dp[i][1]的上一個結點只能是dp[i-1][1],由情況1可得dp[i][1]必然是最優解,倒推回來,得出dp[i][j-1]是真實最優解,那麼dp[i][j-1]+a[i][j]也必然是最優解,即dp[i][n]是最優解得證。

如此一來,我們在右dp時,將dp[i][j]與dp[i][j+1]+a[i][j]相比時得到的也必然是最優解。

證明過程如下:

假設,dp[i][j+1]+a[i][j]>=dp[i][j]那麼說明dp[i][j]的最優解只能來自dp[i][j-1]與dp[i-1][j]由上面證明可以得出,dp[i][j]即為最優解。

假設,dp[i][j+1]+a[i][j]<dp[i][j],那麼dp[i][j]=dp[i][j+1]+a[i][j]即為最優解,因為dp[i][j+1]是真實最優解。所以右dp後所有狀態均獲得最優解,得證。

呼呼,好累啊。。。不過應該是表述清楚啦、、、(*^__^*) 嘻嘻……

代碼如下:


 
#include<iostream>   
#include<cstring>   
#include<string>   
#include<cstdlib>   
#include<cstdio>   
#include<cmath>   
#include<algorithm>   
#include<queue>   
#include<ctime>   
#include<vector>   
using namespace std;  
typedef double db;  
#define DBG 0   
#define maa (1<<31)   
#define mii ((1<<31)-1)   
#define ast(b) if(DBG && !(b)) { printf("%d!!|\n", __LINE__); while(1) getchar(); }  //調試   
#define dout DBG && cout << __LINE__ << ">>| "   
#define pr(x) #x"=" << (x) << " | "   
#define mk(x) DBG && cout << __LINE__ << "**| "#x << endl   
#define pra(arr, a, b)  if(DBG) {\   
    dout<<#arr"[] |" <<endl; \  
    for(int i=a,i_b=b;i<=i_b;i++) cout<<"["<<i<<"]="<<arr[i]<<" |"<<((i-(a)+1)%8?" ":"\n"); \  
    if((b-a+1)%8) puts("");\  
}  
template<class T> inline bool updateMin(T& a, T b) { return a>b? a=b, true: false; }  
template<class T> inline bool updateMax(T& a, T b) { return a<b? a=b, true: false; }  
typedef long long LL;  
typedef long unsigned int LU;  
typedef long long unsigned int LLU;  
#define M 100   
#define N 500   
int dp[M+1][N+1],cost[M+1][N+1];  
char pre[M+1][N+1];  
short ans[M*N/2+M/2+1];  
int m,n,cnt;  
void init()  
{  
    cnt=0;  
    memset(dp,64,sizeof dp);  
    memset(pre,0,sizeof pre);  
    for(int i=1;i<=n;i++)dp[1][i]=cost[1][i];  
}  
  
void solve(int m,int n)  
{  
    for(int i=2;i<=m;i++)  
    {  
        for(int j=1;j<=n;j++)  
        {  
            if(dp[i][j-1]>dp[i-1][j])  
            {  
                dp[i][j]=dp[i-1][j]+cost[i][j];  
                pre[i][j]='d';  
            }  
            else  
            {  
                dp[i][j]=dp[i][j-1]+cost[i][j];  
                pre[i][j]='l';  
            }  
        }  
        for(int j=n-1;j>=1;j--)  
        {  
            if(dp[i][j+1]+cost[i][j]<dp[i][j])  
            {  
                dp[i][j]=dp[i][j+1]+cost[i][j];  
                pre[i][j]='r';  
            }  
        }  
    }  
    int a=m,b=1;  
    for(int i=2;i<=n;i++)  
    {  
        if(dp[a][b]>dp[m][i])b=i;  
    }  
    ans[cnt++]=b;  
    while(a!=1)  
    {  
        if(pre[a][b]=='d')  
        {  
            ans[cnt++]=b;  
            a--;  
        }  
        else if(pre[a][b]=='l')  
        {  
            ans[cnt++]=b-1;  
            b--;  
        }  
        else if(pre[a][b]=='r')  
        {  
            ans[cnt++]=b+1;  
            b++;  
        }  
    }  
    while(cnt--)printf("%hd%c",ans[cnt],cnt==0?'\n':' ');  
}  
int main()  
{  
    while(~scanf("%d%d",&m,&n))  
    {  
        for(int i=1;i<=m;i++)  
        {  
            for(int j=1;j<=n;j++)  
            {  
                scanf("%d",*(cost+i)+j);  
            }  
        }  
        init();  
        solve(m,n);  
    }  
    return 0;  
}  

 

  1. 上一頁:
  2. 下一頁:
Copyright © 程式師世界 All Rights Reserved