• DP:Wooden Sticks(POJ 1065)


                       

                    摆木棍

      题目大意:即使有一堆木棍,给一个特殊机器加工,木棍都有两个属性,一个是l一个是w,当机器启动的时候(加工第一根木棒的时候),需要一分钟,在这以后,设机器加工的上一根木棒的长度是l,质量是w,下一次加工的木棒长度为l`,质量为w`,当且仅当l`>=l且w`>=w时,机器不需要额外的时间,否则还需要一分钟重新启动,问你最短的加工时间?

      下面介绍两个方法:

      方法一,直接贪心法:

      这个方法的原理是:因为我们总是想把更多的木棍按序排列,所以我们可以先把一个属性先排列了,再考虑另一个属性,那么这样的话假设我们先排序l,那么的话我们就只用看w就可以了,但是在我第一次想的时候我犯了一个很严重的错误,那就是我把w也按照升序来操作了(而没有跟新当前最大质量),实际上我们还要更新stick的最大质量,这样才能行(当然要used域了)

      还要注意的是排序的时候当l相等的时候,w记得按照升序排

      代码太简单了,我不贴了,反正这算法跑挺慢的,我写的跑47ms,没啥意思,我们来点有意思的方法。

      方法二:LIS(最长下降子序列)

      在扯这个方法之前,我们先来讲一下组合数学的东西:偏序集和Dilworth定理

      偏序集的定义:

      设一个集合P,里面满足关系R,设xRy表示x与y满足R相关,x!Ry表示x与y不相关

      1.如果对于X中的所有元素x,都有x与x满足R的关系,那么则说明R是自反的

      2.如果对于X中的所有元素x,都不满足R的关系(x!Rx),那么说明R是反自反的。

      3.如果对于X所有的x和y,都有xRy,x!Ry,则说明R是反对称的,否则如果xRy和xRy成立时,x!=y则说明R是对称的

      4.如果X所有元素xyz,满足xRy,yRz,如果一定存在xRz,则说明R是传递的

      偏序集就是一个自反,反对称且传递的关系,偏序是一种关系(比如集合的包含,大于小于都是偏序,特别的,一切不带等号的偏序都是严格偏序

      现在我们直接用偏序集的定理(不证),详细证明方法看维基百科https://en.wikipedia.org/wiki/Dilworth%27s_theorem

      

      偏序集的定理1:

      令(X,≤)是一个有限偏序集,并令r是其最大链的大小。则X可以被划分成r个但不能再少的反链。

      偏序集的定理2:(DilWorth定理)

      令(X,≤)是一个有限偏序集,并令m是反链的最大的大小。则X可以被划分成m个但不能再少的链。

      也就是链的最小化划分数=反链的最大长度

      参考http://blog.csdn.net/xuzengqiang/article/details/7266034

      

      那么说到这里,你就明白了,这一题其实就是最著名的LIS(只不过他是要求反链)

      LIS有两个解法,各有优劣,第一个解法虽然是O(n^2),但是可以显示出所有的链长和回溯显示链

      第一个解法其实就是DP,我们从头到尾搜索数组,不断更新当前位置的最长长度(当然这个要满足下降关系),然后找出最长的链就可以了,很简单

      

     1 #include <iostream>
     2 #include <functional>
     3 #include <algorithm>
     4 
     5 using namespace std;
     6 typedef struct woods_
     7 {
     8     int length;
     9     int weight;
    10 
    11 }WOODS;
    12 typedef int Position;
    13 int fcomp(const void *a, const void *b)
    14 {
    15     if ((*(WOODS *)a).length != (*(WOODS *)b).length)
    16         return (*(WOODS *)a).length - (*(WOODS *)b).length;
    17     else
    18         return (*(WOODS *)a).weight - (*(WOODS *)b).weight;
    19 }
    20 
    21 static WOODS woods_set[10000];
    22 static int dp[10000];
    23 
    24 void Search(const int);
    25 
    26 int main(void)
    27 {
    28     int case_sum, woods_sum;
    29     scanf("%d", &case_sum);
    30     for (int i = 0; i < case_sum; i++)
    31     {
    32         scanf("%d", &woods_sum);
    33         for (int j = 0; j < woods_sum; j++)
    34             scanf("%d%d", &woods_set[j].length, &woods_set[j].weight);
    35 
    36         qsort(woods_set, woods_sum, sizeof(WOODS), fcomp);
    37         memset(dp, 0, sizeof(dp));
    38         if (woods_sum == 0)
    39             printf("0
    ");
    40         else Search(woods_sum);
    41     }
    42     return 0;
    43 }
    44 
    45 void Search(const int woods_sum)
    46 {
    47     int ans = 1;
    48 
    49     dp[0] = 1;
    50     for (int i = 1; i < woods_sum; i++)
    51     {
    52         dp[i] = 1;
    53         for (int j = 0; j < i; j++)
    54         {
    55             if (woods_set[j].weight > woods_set[i].weight)
    56                 dp[i] = max(dp[j] + 1, dp[i]);
    57         }
    58     }
    59     ans = 0;
    60     for (int i = 0; i < woods_sum; i++)
    61         ans = max(ans, dp[i]);
    62     printf("%d
    ", ans);
    63 }

      第二个方法是O(nlogn),这个很快,原理就是我们的最长连储存就可以了,然后用二分的方法更新元素,并且用贪婪的方法,不断更新stacks里面的元素(比如我们按照从大到小排,那么不断更新最大就可以了),让链的增长潜能变大!这个方法的缺点就是不能显示链(显示的也是错的),而且只能找最长的那一条。

      不过为什么这个算法能成立也是很有趣的,因为我们一直在更新元素,但是最后的链的序不一定就是原来的序,其实内在的原因就是这个方法把每一个元素都等价了,其实不管我们怎么找,如果我们只用找最长的话,那么其实我们只用把潜力变大?(下降链找最大元素,上升链找最小元素),那么这样的链的长度最后一定是最大的

      代码:

      

     1 #include <iostream>
     2 #include <functional>
     3 #include <algorithm>
     4 
     5 using namespace std;
     6 typedef struct woods_
     7 {
     8     int length;
     9     int weight;
    10 
    11 }WOODS;
    12 typedef int Position;
    13 int fcomp(const void *a, const void *b)
    14 {
    15     if ((*(WOODS *)a).length != (*(WOODS *)b).length)
    16         return (*(WOODS *)a).length - (*(WOODS *)b).length;
    17     else
    18         return (*(WOODS *)a).weight - (*(WOODS *)b).weight;
    19 }
    20 
    21 static WOODS woods_set[10000];
    22 static int stacks[10000];
    23 
    24 void Search(const int);
    25 Position Binary_Search(const int,int,int,const int len);
    26 
    27 int main(void)
    28 {
    29     int case_sum, woods_sum;
    30     scanf("%d", &case_sum);
    31     for (int i = 0; i < case_sum; i++)
    32     {
    33         scanf("%d", &woods_sum);
    34         for (int j = 0; j < woods_sum; j++)
    35             scanf("%d%d", &woods_set[j].length, &woods_set[j].weight);
    36 
    37         qsort(woods_set, woods_sum, sizeof(WOODS), fcomp);
    38         //memset(stacks, -1, sizeof(stacks));
    39         if (woods_sum == 0)
    40             printf("0
    ");
    41         else Search(woods_sum);
    42     }
    43     return 0;
    44 } 
    45 
    46 Position Binary_Search(const int goal, int left, int right, const int len)
    47 {
    48     int mid;
    49 
    50     while (left <= right && left != len)//二分法维护序列
    51     {
    52         mid = (left + right) / 2;
    53         if (goal < stacks[mid])
    54             left = mid + 1;
    55         else
    56             right = mid - 1;
    57     }
    58     return left;
    59 }
    60 
    61 void Search(const int woods_sum)
    62 {
    63     int pos, len = 0;
    64 
    65     stacks[0] = -1;
    66     for (int i = 0; i < woods_sum; ++i)
    67     {
    68         pos = Binary_Search(woods_set[i].weight, 0, len, len);
    69 
    70         stacks[pos] = woods_set[i].weight;
    71         if (pos == len)
    72             len++;
    73     }
    74     printf("%d
    ", len);
    75 }

      

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Philip-Tell-Truth/p/4903191.html
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