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Description
设有6 种不同面值的硬币,各硬币的面值分别为5 分,1 角,2 角,5 角,1 元,2元。现要用这些面值的硬币来购物和找钱。购物时可以使用的各种面值的硬币个数存于数组Coins[1:6]中,商店里各面值的硬币有足够多。在1次购物中希望使用最少硬币个数。例如,1 次购物需要付款0.55 元,没有5 角的硬币,只好用2*20+10+5 共4 枚硬币来付款。如果付出1 元,找回4 角5 分,同样需要4 枚硬币。但是如果付出1.05 元(1 枚1元和1 枚5分),找回5 角,只需要3 枚硬币。这个方案用的硬币个数最少。
对于给定的各种面值的硬币个数和付款金额,计算使用硬币个数最少的交易方案。
Input
输入数据有若干组,每一行有6 个整数和1 个有2 位小数的实数。分别表示可以使用的各种面值的硬币个数和付款金额。文件以6 个0 结束。
Output
将计算出的最少硬币个数输出。结果应分行输出,每行一个数据。如果不可能完成交易,则输出“impossible”。
Sample Input
2 4 2 2 1 0 0.95
2 4 2 0 1 0 0.55
0 0 0 0 0 0
Sample Output
2
3
Source :《算法设计与分析》
解题思路:01背包,完全背包
change[i]表示商店支付面值为i需要的最少硬币个数;
dp[i]表示顾客现有的硬币数支付面值为i需要的最少硬币数;
w为当前要支付的实际面值,若顾客支付面值为k的钱(k>=w),商家找钱k-w,该条件下最少需要的硬币数为dp[k]+change[k-w],
由此推得,最少硬币数为所有符合条件k>=w下最小的dp[k]+change[k-w];
即: ans = min(dp[k]+change[k-w])(k>=w)
对于change[i],商店里各面值的硬币有足够多,故可用完全背包实现
对于dp[i],可用混合背包计算,这里我直接拆成01背包来实现(比较暴力,O(∩_∩)O~)。
PS:为减少空间开销,最终化为以5分为单位计算
其实,这个算法在时间和空间上的牺牲还是比较大的,可用贪心进行优化,可惜当年没深入去想……
#include<string.h>
constint N =20000;
int change[N];//change[i]为面值为i的钱至少需要的硬币个数
int dp[N];//dp[i]为当前拥有的硬币数量条件下表示面值为i的最少硬币个数
int value[6] = {1,2,4,10,20,40};//每种硬币对应面值,依次为1,2,4,10,20,40个五分,即5,10,20,50,100,200;
int number[6];//对应于当前拥有的每种硬币个数
void init()//计算change[i]
{
int i,j;
for(i=0;i<N;i++)change[i]=-1;
change[0]=0;
for(i=0;i<6;i++)
{
for(j=value[i];j<N;j++)//这里使用完全背包,不能理解的话可参考背包九讲
{
if(change[j-value[i]]!=-1)
{
int temp=change[j-value[i]]+1;
if(change[j]==-1||temp<change[j])change[j]=temp;
}
}
}
}
int main()
{
//freopen("change.in","r",stdin);
init(); //计算出change[i]
while(scanf("%d%d%d%d%d%d",&number[0],&number[1],&number[2],&number[3],&number[4],&number[5])!=EOF)
{
int sum =0;
int kk;
for(kk=0;kk<6;kk++)sum+=number[kk];
if(sum==0)break;
double weight;
scanf("%lf",&weight);
weight=weight*100;
// printf("weight = %lf\n",weight);
int w =int(weight+0.0000001);//处理精度问题
//printf("%d\n",w);
if(w%5!=0)//若不能整除,则无法表示
{
printf("impossible\n");
continue;
}
else
w = w/5;
int i,j;
memset(dp,-1,sizeof(dp));
dp[0]=0;
int bigger =0;
for(i=0;i<6;i++)//计算顾客支付面值i需要的最少硬币数dp[i]
{
while(number[i]--) //将混合背包拆成01背包做,写水了点。。。
{
bigger = bigger+value[i];
for(j=bigger;j>=value[i];j--)
{
if(dp[j-value[i]]!=-1)
{
int temp=dp[j-value[i]]+1;
if(dp[j]==-1||temp<dp[j])
{
dp[j]=temp;
}
}
}
}
}
int ans =-1;
for(i=w;i<=bigger;i++)//寻找最少硬币组合
{
if(dp[i]!=-1)
{
int need = i-w;
if(change[need]!=-1)
{
int temp = dp[i]+change[need];
if(ans==-1||ans>temp)ans=temp;
}
}
}
// for(i=0;i<N;i++)
// if(dp[i]!=-1)
// printf("dp[%d]=%d\n",i,dp[i]);
if(ans!=-1)
printf("%d\n",ans);
else
printf("impossible\n");
}
return0;
}