一句话题目:给出一个n层的三角形,每个位置有一个数字,到达后可获得,求到达最低层能达到的最大数字和。
题目分析:
首先我们考虑能不能用搜索做,因为对于一个坐标,我们只有向下的左边或者右边。对于一个三角形我们进行特殊的处理,比如下面的三角形我们可以处理成
13
11 8
12 7 26
6 14 15 8
12 7 13 24 11
如果我们到达了一个位置(i,j)我们继续向下可以到达(i+1,j+1)和(i+1,j);
那么搜索的代码:
#includeconst 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);}
复杂度是2^n很明显超时(题目中n为1000);
我们看一个简单的情况比如我们在(i,j)这个位置,这个位置是由(i-1,j)转移过来,我们已经求出了所有的(i,j)以下的点我们向上返回到(i-1,j)这个位置,我们就向下达到(i,j+1)我们发现(i,j)可以到达(i+1,j+1)并且(i,j+1)也可以到达(i+1,j+1);那么这个点我们就计算了两次,导致效率低下,如果我们用一个数组表示到达(i,j)能得到的最大数值,就可以不用重复计算,这样就相当于把每个点都遍历一遍,复杂度就是((1+n)*n/2) 就不会超时了,我们把这个方法,叫做记忆化,而整个方法叫做记忆化搜索。
下面看代码:
#include#include #include 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));}
但是因为递归比递推本身慢所以我们平时都不写递归,可以写成递推。我们前面讲到的是f[i][j]表示从(i,j)出发能达到的最大值,现在我们换种方式,用f[i][j]表示从(1,1)出发到达(i,j)的最大值,因为我们发现(i,j)可以从(i-1,j)和(i-1,j-1)转移过来所以我们按照f[i][j] = max(f[i-1][j-1], f[i-1][j]) + val[i][j];可以得到当前点的最大值,那么因为我们在计算f[i][j]的时候一定要保证f[i-1][j-1]和f[i-1][j]已经计算过。所以我们可以采用顺推的方法就是从上向下推。下面看代码:
#include#include #include 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); }
考虑一个新的思想,从上到下求最大值,可以转换为从最后一排出发到达第一层的最大值,那么对于(i,j)可以从(i+1, j+1)和(i+1, j)过来,那么可以将整个递推倒过来写,就可以 不用最后一个for循环了。
代码:
#include#include 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;}
下面对于动态规划进行总结:
1.首先定义状态,考虑有关的变量,然后进行定义
2.找出转移方程
3.进行优化,一般就是状态优化和转移优化。