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記憶化搜索根资,分治
P1880 [NOI1995]石子合并 @ LuoGu
https://www.luogu.org/problemnew/show/P1880
題目描述
在一個**圓形操場**的四周擺放N堆石子,現(xiàn)要將石子有次序地合并成一堆.規(guī)定每次只能選**相鄰**的2堆合并成新的一堆偷溺,并將新的一堆的石子數(shù),記為該次合并的得分。
試設(shè)計出1個算法,計算出將N堆石子合并成1堆的最小得分和最大得分.
輸入輸出格式
輸入格式:
數(shù)據(jù)的第1行試正整數(shù)N,1≤N≤100,表示有N堆石子.第2行有N個數(shù),分別表示每堆石子的個數(shù).
輸出格式:
輸出共2行,第1行為最小得分,第2行為最大得分.
輸入輸出樣例
輸入樣例#1:
4
輸出樣例#1:
43
54
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可能對新人(OIer && ACMer請繞道)有用的新概念
前綴和
對應(yīng)一個 List[int] 維護(hù)一個 角標(biāo) i 存著這個 List[int] 0 ~ i 的數(shù)的和,方便通過O(1)減法得到區(qū)間和。
環(huán)
因為是圓形操場晒他,輸入為 [4,5,9,4] 的話悉罕,存在把 [4,4] 合并的情況,學(xué)過離散數(shù)學(xué)的同學(xué)應(yīng)該看過圓桌問題(一個桌子5個人掌逛,能坐多少種不同的順序)师逸,這就需要引入一個大一點的序列以便處理環(huán)現(xiàn)象。
4 5 9 4 -> 5 9 4 4 -> 9 4 4 5 -> 4 4 5 9 -> (4, 5, 9, 4)
那么簡化一下豆混,可以得到
石頭: [(0), 4, 9, 5, 4, 4, 9, 5, (4)]篓像,和
前綴和:[0, 4, 13, 18, 22, 26, 35, 40, 44]
你可以想象一個長為4的窗口,每移動一位皿伺,就能復(fù)現(xiàn)上面環(huán)的各種情況员辩。括號里面的0 和 4 加進(jìn)來用于處理邊界情況,更方便利用前綴和來獲得區(qū)間和
記憶化搜索有的地方也叫分治法鸵鸥,在國外這手段也被歸并到動態(tài)規(guī)劃奠滑。不過因為涉及遞歸,所以比一般的順序DP會慢一點妒穴。
上代碼宋税,這里只做min的情況,max的話基本上就是這個的映射版:
class Solution(object):
def getSum(self,i,j):
return self.s[j] - self.s[i-1]
def mergeStone(self,nums):
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nums : List[int]
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n = len(nums)
s = []
nums = [0] + nums + nums
L = 1
R = 2*n
s = [i for i in nums]
for i in range(1,len(s)):
# 前綴和
s[i] = s[i-1] + s[i]
self.s = s
# extra 1 for lower limit.
self.min_memo = [[None for b in range(n+n+1)] for a in range(n+n+1)]
self.dp_min(L,R)
minres = float('inf')
for i in range(1,n+1):
minres = min(minres,self.min_memo[i][i+n-1])
print(minres)
def dp_min(self,i,j):
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i : 區(qū)間始
j : 區(qū)間末
s : 前綴和讼油,用于訪問
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if j==i:
self.min_memo[i][j] = 0
return 0
elif self.min_memo[i][j] != None:
return self.min_memo[i][j]
else:
this_cost = self.getSum(i,j)
tres = float('inf')
for c in range(i,j):
tres = min(tres,self.dp_min(i,c)+self.dp_min(c+1,j)+this_cost)
self.min_memo[i][j] = tres
return tres
區(qū)間DP的思想
其實很簡單
通過遞歸來把大區(qū)間[i,j]杰赛, 以 i <= c <j 為分界線,劃分 子區(qū)間 [i,c], [c+1,j]
self.dp_min(i,c)汁讼,self.dp_min(c+1,j) 為兩個子區(qū)間的最小代價淆攻。
當(dāng)兩個子區(qū)間帶著各自的代價形成,最后形成 [i,j]嘿架,無論兩個子區(qū)間是怎樣的瓶珊,根據(jù)定義,這一步合成的代價一定就是[i,j] 的石子總和耸彪,可以通過前綴和輕松求出伞芹。
BASE CONDITION
self.min_memo[i][i] = 0, 只能代表當(dāng)前單獨第 i 堆,無任何合并操作蝉娜,所以不會產(chǎn)生任何代價唱较。
self.min_memo[i][i+1] 則是兩堆石子合并,其實最終也就通過前綴和來求召川。
大佬巨佬們多多指教小弟做人南缓,我寫這個主要想把所思所想記錄下來,有不少新概念和操作都是看過大神們提一提才慢慢懂荧呐。這篇算是小白文吧汉形,畢竟我想通過簡書或者CSDN搜纸镊,大佬們都寫得像是準(zhǔn)備給水平已經(jīng)很不錯的讀者。