• 能量石 INnoVation


    题目描述

    岩石怪物杜达生活在魔法森林中,他在午餐时收集了 \(N\) 块能量石准备开吃。

    由于他的嘴很小,所以一次只能吃一块能量石。

    能量石很硬,吃完需要花不少时间。

    吃完第 \(i\) 块能量石需要花费的时间为 SiSi 秒。

    杜达靠吃能量石来获取能量。

    不同的能量石包含的能量可能不同。

    此外,能量石会随着时间流逝逐渐失去能量。

    \(i\) 块能量石最初包含 \(E_i\) 单位的能量,并且每秒将失去 \(L_i\) 单位的能量。

    当杜达开始吃一块能量石时,他就会立即获得该能量石所含的全部能量(无论实际吃完该石头需要多少时间)。

    能量石中包含的能量最多降低至 0。

    请问杜达通过吃能量石可以获得的最大能量是多少?

    输入格式

    第一行包含整数 \(T\),表示共有 \(T\) 组测试数据。

    每组数据第一行包含整数 \(N\),表示能量石的数量。

    接下来 \(N\) 行,每行包含三个整数 \(S_i,E_i,L_i\)

    输出格式

    每组数据输出一个结果,每个结果占一行。

    结果表示为 Case #x: y,其中 xx 是组别编号(从 11 开始),yy 是可以获得的最大能量值。

    数据范围

    \(1≤T≤10\),
    \(1≤N≤100\),
    \(1≤Si≤100\),
    \(1≤Ei≤105\),
    \(0≤Li≤105\)

    输入样例:

    3
    4
    20 10 1
    5 30 5
    100 30 1
    5 80 60
    3
    10 4 1000
    10 3 1000
    10 8 1000
    2
    12 300 50
    5 200 0
    

    输出样例:

    Case #1: 105
    Case #2: 8
    Case #3: 500
    

    样例解释

    在样例\(#1\)中,有 \(N=4\) 个宝石。杜达可以选择的一个吃石头顺序是:

    • 吃第四块石头。这需要 5 秒,并给他 80 单位的能量。
    • 吃第二块石头。这需要 5 秒,并给他 5 单位的能量(第二块石头开始时具有 30 单位能量,5 秒后失去了 25 单位的能量)。
    • 吃第三块石头。这需要 100 秒,并给他 20 单位的能量(第三块石头开始时具有 30 单位能量,10 秒后失去了 10 单位的能量)。
    • 吃第一块石头。这需要 20 秒,并给他 0 单位的能量(第一块石头以 10 单位能量开始,110 秒后已经失去了所有的能量)。

    他一共获得了 105 单位的能量,这是能获得的最大值,所以答案是 105。

    在样本案例\(#2\)中,有 N=3 个宝石。

    无论杜达选择吃哪块石头,剩下的两个石头的能量都会耗光。

    所以他应该吃第三块石头,给他提供 8 单位的能量。

    在样本案例\(#3\)中,有 N=2 个宝石。杜达可以:

    • 吃第一块石头。这需要 12 秒,并给他 300 单位的能量。
    • 吃第二块石头。这需要 5 秒,并给他 200 单位的能量(第二块石头随着时间的推移不会失去任何能量!)。

    所以答案是 500。

    算法描述

    任选两个相邻能量石i,i+1,假设在t时刻时,两能量石能量分别为\(E_i^",E_{i+1}^"\)

    那么先吃i再吃i+1获得的总能量是\(E_i^"+E_{i+1}^"-L_{i+1}\times S_i\)

    交换两块能量石后,获得的总能量石\(E_i^"+E_{i+1}^"-L_i\times S_{i+1}\)

    假如\(L_{i+1}\times S_i \ge L_i\times S_{i+1}\),那么可以说,交换后所能获得的能量更多,因此可得性质1

    性质1:如果两相邻能量石\(i,i+1\)满足\(L_{i+1}\times S_i \ge L_i\times S_{i+1}\),那么这两个能量石可进行交换,且交换后能获得更多能量

    那么一个任意两相邻能量石都满足\(L_{i+1}\times S_i \le L_i\times S_{i+1}\)性质的队列,必然是最优吃法序列,因为对于任意一个不满足此性质的最优解队列,都可以对其内部进行调整,且调整后获得的能量不会更少。

    所以可以先对能量石按照\(\frac{S_i}{L_i}\)进行排序,排序后队列即为最优解法

    由此,就将二维背包转换为了一个一维背包

    之后再按照01背包进行求解即可

    代码实现

    #include<iostream>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    
    using namespace std;
    
    struct Stone{
        int s, e, l;
        
        bool operator< (const Stone &W) const{
            return s * W.l < W.s * l;
        }
    }stones[10010];
    
    int n;
    int dp[10010];
    
    int main(){
        int T;
        cin >> T;
        for(int z = 1; z <= T; z++){
            cin >> n;
            int m = 0;
            for(int x = 0; x < n; x++){
                int s, e, l;
                cin >> s >> e >> l;
                stones[x] = {s, e, l};
                m += s;
            }
            
            sort(stones, stones + n);
            memset(dp, -0x3f, sizeof dp);
            dp[0] = 0;
            
            for(int i = 0; i < n; i++){
                int s = stones[i].s, e = stones[i].e, l = stones[i].l;
                for(int j = m; j >= s; j--){
                    dp[j] = max(dp[j], dp[j - s] + e - (j - s) * l);
                }
            }
            int res = 0;
            for(int i = 0; i <= m; i++) res = max(res, dp[i]);
            printf("Case #%d: %d\n", z, res);
        }
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/INnoVationv2/p/16159989.html
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