• HDU-1024题解(状态转移+最大连续子段和)


    题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1024

    Problem Description
    Now I think you have got an AC in Ignatius.L's "Max Sum" problem. To be a brave ACMer, we always challenge ourselves to more difficult problems. Now you are faced with a more difficult problem.
    Given a consecutive number sequence S1, S2, S3, S4 ... Sx, ... Sn (1 ≤ x ≤ n ≤ 1,000,000, -32768 ≤ Sx ≤ 32767). We define a function sum(i, j) = Si + ... + Sj (1 ≤ i ≤ j ≤ n).
    Now given an integer m (m > 0), your task is to find m pairs of i and j which make sum(i1, j1) + sum(i2, j2) + sum(i3, j3) + ... + sum(im, jm) maximal (ix ≤ iy ≤ jx or ix ≤ jy ≤ jx is not allowed).
    But I`m lazy, I don't want to write a special-judge module, so you don't have to output m pairs of i and j, just output the maximal summation of sum(ix, jx)(1 ≤ x ≤ m) instead. ^_^
    Input
    Each test case will begin with two integers m and n, followed by n integers S1, S2, S3 ... Sn.
    Process to the end of file.
    Output
    Output the maximal summation described above in one line.
    Sample Input
    1 3 1 2 3 2 6 -1 4 -2 3 -2 3

    题意:给你一个长度为n的序列,让你求出最大m个字段的序列元素和

    初步思路:动态规划最大m字段和,dp数组,dp[i][j]表示以a[j]结尾的,i个字段的最大和

    两种情况:1.第a[j]元素单独作为第i个字段
    2.第a[j]元素和前面的第i-1个字段共同当做第i个字段(并且a[j]在最后)

    得到状态转移方程:dp[i][j]=max( dp[i][j-1]+a[j] , max(dp[i-1][t])+a[j]);
    但是实际情况是,时间复杂度和空间复杂度都是相当的高,所以要进行时间和空间的优化:这个我们后面再讲。

    我看过大多数的博客,他们要的没有讲清楚这个怎么推,要么就是没有打字那么严谨,一个字没说对可以说就很难理解(对于我这种初学者来说)。

    首先我们通过填表梳理一下思路哦!(上三角形的表格,因为j个数不可能分成比j还大的段,而最大为i=j):

    数组a    -1   4   -2   3   -2    3  (这是样例2)

    i  j      0    1    2    3    4    5    6  

    0      0    0    0    0    0    0    0

    1      0   -1    4    2    5    3    6

    2      0    0    4    2    7    5    8

    以下为表格数据的由来:

    例:这里我们先看dp[1][1]位置(dp[1][1]:将一个数分成一组的最大子段和且必须以a[1]结束,后面每填一个数默念这句话)

    只分成一段时:数组a    -1   4   -2   3   -2    3  (这是样例2)dp[i][j]=max( dp[i][j-1]+a[j] , max(dp[i-1][t])+a[j]);

    -1:要么-1在第一段中,值为0+-1=-1,要么自成一段,此时的值也为0+-1=-1。选最大的(最优的)值为dp[1][1]=-1(这个时候它没得选——.——);

    4:要么4跟着-1在第一段中,值为0+4+-1=3,要么自成一组,此时的值为0+4=4。选最大的(最优的)值为dp[1][2]=4;

    2:要么-2跟着4在同一段中,值为0+-2+4=2,要么自成一段,此时的值为0+-2=-2。选最大的(最优的)值为dp[1][3]=2;

    5:要么3跟着-2在同一段中,值为0+3+2=5,要么自成一段,此时的值为0+3=3。选最大的(最优的)值为dp[1][4]=5;

    3:要么-2跟着3在同一段中,值为0+-2+5=3,要么自成一段,此时的值为0+-2=-2。选最大的(最优的)值为dp[1][5]=3;

    6:要么3跟着-2在同一段中,值为0+3+3=6,要么自成一段,此时的值为0+3=3。选最大的(最优的)值为dp[1][6]=6;

    注意:加法运算前面的+0是有意义的。

    分两段时:数组a    -1   4   -2   3   -2    3  (这是样例2)dp[i][j]=max( dp[i][j-1]+a[j] , max(dp[i-1][t])+a[j]);

    因为一个数不可能分两段,所以-1没得选,已经在第一段中。

    4:要么4在第二段中,值为0+4=4,要么自成一段(也就是跟着第一段,下同。),此时的值也为0+4=4。选最大的(最优的)值为dp[2][2]=4;

    2:要么-2跟着4在同一段中,值为0+-2+4=2,要么自成一段,此时的值为max(0,-1)+-2=-2。选最大的(最优的)值为dp[2][3]=2;

    7:要么3跟着-2在同一段中,值为0+3+2=5,要么自成一段,此时的值为max(0,-1,4)+3=7。选最大的(最优的)值为dp[2][4]=7;

    5:要么-2跟着3在同一段中,值为0+-2+7=5,要么自成一段,此时的值为max(0,-1,4,2,5)+-2=3。选最大的(最优的)值为dp[2][5]=5;

    8:要么3跟着-2在同一段中,值为0+3+5=8,要么自成一段,此时的值为max(0,-1,4,2,5,3)+3=8。选最大的(最优的)值为dp[2][6]=8;

    具体优化:
    将每次遍历的时候的max(dp[i-1][t]) 用一个数组d储存起来,这样就能省去寻找max(dp[i-1][t])的时间,
    这样状态转移方程就变成了 dp[i][j]=max( dp[i][j-1]+a[j] , d[j-1]+a[j]), 会发现dp数组的可以
    省去一维,因为每次都是和前一次的状态有关,所以可以记录前一次状态,再用一个变量tmp记录下dp[i][j-1],
    这样方程就变成了 dp[i][j]=max( tmp+a[j] , d[j-1]+a[j]);这样就可以化简一下就是:dp[i][j]=
    max( tmp , d[j-1])+a[j];

     1 #include <bits/stdc++.h>
     2 #define N 1000005
     3 using namespace std;
     4 int a[N];
     5 int n,m;
     6 int d[N];//用来存储j-1的位置用来存储 max(dp[i-1][t])
     7 int main(){
     8     // freopen("in.txt","r",stdin);
     9     while(scanf("%d%d",&m,&n)!=EOF){
    10         memset(d,0,sizeof d);
    11         for(int i=1;i<=n;i++){
    12             scanf("%d",&a[i]);
    13         }
    14         /*
    15             dp[i][j]=max( dp[i][j-1]+a[j] , max(dp[i-1][t])+a[j])
    16         */
    17         for(int i=1;i<=m;i++){//遍历字段
    18             int tmp = 0;//用来记录dp[i-1][j]
    19             for(int k = 1; k <= i; ++k)
    20                 tmp += a[k];
    21             //由于d[n]的位置是永远都用不到的,所以就用来存储最后的姐
    22             d[n] = tmp;//前面的i项,每项都是一个段的时候
    23             
    24             for(int j = i+1; j <= n; ++j)
    25             {
    26                 tmp = max(d[j-1], tmp) + a[j]; //a[j]单独作为一个段的情况 和 前面的max(dp[i-1][t])
    27 
    28                 d[j-1] = d[n];//将这个值保存下来
    29 
    30                 d[n] = max(d[n], tmp); //比较大小方便答案的输出
    31             }
    32         }
    33         printf("%d
    ",d[n]);
    34     }
    35     return 0;
    36 }
    View Code

    参考链接:

    最大连续字段和的理解

    https://blog.csdn.net/winter2121/article/details/72848482

    出处:

    https://www.cnblogs.com/wuwangchuxin0924/p/6546901.html

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    感谢大家的阅读和支持(#^.^#)。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Mingusu/p/10604666.html
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