动态规划一日一题-10.2-石子合并


石子合并

设有 NN 堆石子排成一排,其编号为 1,2,3,…,N1,2,3,…,N。

每堆石子有一定的质量,可以用一个整数来描述,现在要将这 NN 堆石子合并成为一堆。

每次只能合并相邻的两堆,合并的代价为这两堆石子的质量之和,合并后与这两堆石子相邻的石子将和新堆相邻,合并时由于选择的顺序不同,合并的总代价也不相同。

例如有 44 堆石子分别为 1 3 5 2, 我们可以先合并 1、21、2 堆,代价为 44,得到 4 5 2, 又合并 1,21,2 堆,代价为 99,得到 9 2 ,再合并得到 1111,总代价为 4+9+11=244+9+11=24;

如果第二步是先合并 2,32,3 堆,则代价为 77,得到 4 7,最后一次合并代价为 1111,总代价为 4+7+11=224+7+11=22。

问题是:找出一种合理的方法,使总的代价最小,输出最小代价。

输入格式

第一行一个数 NN 表示石子的堆数 NN。

第二行 NN 个数,表示每堆石子的质量(均不超过 10001000)。

输出格式

输出一个整数,表示最小代价。

数据范围

1≤N≤300

输入样例:

4
1 3 5 2

输出样例:

22

经典区间dp问题:

状态表示:采用二维数组,f[i] [j] 表示的是合并了从i到j的石子之后,所得到的最小代价.最后答案的表示即为f[1] [n] .

状态属性: min

base case:

状态转移:因为我们选定的状态其实是一段区间的最小状态,所以我们先要选取区间用len来表示,然后对于每一个区间内部来说.

我们考虑到每一个区间所谓的最小代价,最后必将是左边一个连续的集合与右边一个连续的集合进行相加,这两个集合同时也是可以用我们的f数组来表示,这也就是我们这一题可以用dp来做的原因。我们采用设置一个k,来作为起点和终点的一个中断点,通过对k在i到j(即每个区间)的放置位置,来选择局部最优的方式。最终,不断迭代,即可得到最终的答案。

不说了,上代码:

#include 

using namespace std ;

const int N = 310  ; 

int f[N][N] ;
int w[N] ;
int main()
{
    int n ; 
    cin >> n ; 
    
    for(int i = 1 ; i <= n ;++i)
    {
        cin >> w[i] ;
        w[i] += w[i-1] ;
    }
    
    
    for(int len = 2 ; len <= n ; ++len)
    {
        for(int i = 1 ; i <= n + 1 -len; i ++)
        {
            int j = len + i - 1 ;
            f[i][j] = 1e9  ;
        for(int k = i ; k < j ;++k)
        {
            f[i][j] = min(f[i][j] , f[i][k]+f[k+1][j]+ w[j] -w[i-1]) ;
        }   
        }
    }
    cout << f[1][n] << endl  ; 
    return 0 ; 
}

文章作者: 罗林
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