• bzoj 3111 蚂蚁 动态规划


    题目描述

    在一个 n*m 的棋盘上,每个格子有一个权值,初始时,在某个格子的顶点处一只面朝北的蚂蚁,我们只知道它的行走路线是如何转弯,却不知道每次转弯前走了多长。

    蚂蚁转弯是有一定特点的,即它的转弯序列一定是如下的形式:右转,右转,左转,左转,右转,右转…左转,左转,右转,右转,右转。即两次右转和两次左转交替出现的形式,最后两次右转(最后两次一定是右转)后再多加一次右转。我们还知道,蚂蚁不会在同一个位置连续旋转两次,并且蚂蚁行走的路径除了起点以外,不会到达同一个点多次,它最后一定是回到起点然后结束自己的行程,而且蚂蚁只会在棋盘格子的顶点处转弯。

    现在已知棋盘大小、每个格子的权值以及左转次数/2 的值,问蚂蚁走出的路径围出的封闭图形,权值之和最大可能是多少。

    输入输出格式

    输入格式:

    在输入文件ant.in 中,第一行三个数n,m,k。意义如题目描述。

    接下来一个n 行m 列的整数矩阵,表示棋盘。

    输出格式:

    一个数,表示蚂蚁所走路径围出的图形可能的最大权值和。

    输入输出样例

    输入样例#1: 复制
    2 5 2
    -1 -1 -1 -1 -1
    -1 -1 -1 -1 -1
    输出样例#1: 复制
    -8

    说明

    【样例说明】

    除了第一行的第二个和第一行的第四个都要围起来才至少合法。

    【数据规模与约定】

    10%的数据所有格子中权值均非负

    另20%的数据n=2

    另30%的数据k=0

    100%的数据1≤n≤100,1≤m≤100,0≤k≤10 保证存在合法路径,数据有梯度,格子中每个元素的值绝对值不超过 10000

    P3335 这个题思维难度还是有的。。(至少我是这么想的。。大佬就别吐槽我了)

    首先,通过题目描述,我们可以在纸上画一画,可以发现,图像一定是像长城一样的

    就是好多个矩形它们的底在一条直线上,高和宽不同,而且,还有一点就是它是高低相间的

    而且由右转形成高峰,由左转形成低谷。

    那么我们可以枚举图的右下角(i,j),那么有两种情况:

    一:第j-1列和第j列在同一个矩形里;

    二:第j-1列和第j列在不同的矩形里;

    我们要记录的状态与点(i,j),p(指的是当前枚举的是第p个矩形),h(当前枚举的举行高度为i-h+1)有关

    所以用f[i][j][p][h]来记录‘一’情况的状态,用g[i][j][p][h][0/1]来记录‘二’情况的状态

    这里0表示上一个矩形高度高于h,1表示低于h;

    那么转移就好写了:

    f[i][j][p][h]=max(f[i][j-1][p][h],g[i][j-1][p-1][h][p%2])+s[i][j]-s[h-1][j];

    对了,这里这个s数组求的是每一列的前缀和,可以在输入中预处理出来,方便计算用;

    关于g数组的维护,我们已经维护出f数组的第j列了

    那么这一列所在的矩形要么是低谷,要么是高峰,我们都要考虑

    ->高峰:

    g[i][j][p][h][0]=max(f[i][j][p][h-1],g[i][j][p][h-1][0]);

    ->低谷:

    g[i][j][p][h][1]=max(f[i][j][p][h+1],g[i][j][p][h+1][1]);

    当然我们可以在计算过程中更新答案,还可以省掉i这一维

    因为从方程中就可以看出来i其实没有参与转移

     1 #pragma GCC optimize(2)
     2 #pragma G++ optimize(2)
     3 #pragma GCC target ("avx")
     4 #include<iostream>
     5 #include<algorithm>
     6 #include<cmath>
     7 #include<cstdio>
     8 #include<cstring>
     9 using namespace std;
    10 const int maxn=120;
    11 const int Inf=1000000001; 
    12 int n,m,k,ans;
    13 int a[maxn][maxn];
    14 int f[maxn][25][maxn];
    15 int g[maxn][25][maxn][2];
    16 int s[maxn][maxn];
    17 void ini()
    18 {
    19     scanf("%d%d%d",&n,&m,&k);
    20     //因为有2*k次左转,所以总矩形数就是k*2+1 
    21     k=k*2+1;
    22     for(int i=1;i<=n;i++)
    23     {
    24         for(int j=1;j<=m;j++)
    25         {
    26             scanf("%d",&a[i][j]);
    27             s[i][j]=s[i-1][j]+a[i][j];
    28         }
    29     }
    30     //预处理 因为要求最大值,所以边界赋值为-Inf; 
    31     for(int p=1;p<=k;p++)
    32     {
    33         for(int h=1;h<=n;h++)
    34         {
    35             f[0][p][h]=-Inf;
    36             g[0][p][h][0]=-Inf;
    37             g[0][p][h][1]=-Inf;
    38         }
    39     }
    40 }
    41 void dp()
    42 {
    43     ans=-Inf;
    44     for(int i=1;i<=n;i++)
    45     {
    46         for(int j=1;j<=m;j++)
    47         {
    48             for(int p=1;p<=k;p++)
    49             {
    50                 for(int h=i;h>=1;h--)//维护f数组 
    51                 {
    52                     f[j][p][h]=max(f[j-1][p][h],g[j-1][p-1][h][p%2])+s[i][j]-s[h-1][j];
    53                 }
    54                 //维护g数组 
    55                 g[j][p][1][0]=-Inf;
    56                 //0指当前矩形比下一个高,所以从高到低更新,才可以确保取最大值的矩形一定是高的 
    57                 for(int h=2;h<=i;h++)
    58                 {
    59                     g[j][p][h][0]=max(f[j][p][h-1],g[j][p][h-1][0]);
    60                 }
    61                 g[j][p][i][1]=-Inf;
    62                 //1指当前矩形比下一个底,所以从低到高更新,才可以确保取最大值的矩形一定是低的
    63                 for(int h=i-1;h>=1;h--)
    64                 {
    65                     g[j][p][h][1]=max(f[j][p][h+1],g[j][p][h+1][1]);
    66                 }
    67             }
    68             //更新答案,因为最后一列一定是高的,所以用0转移; 
    69             ans=max(ans,max(f[j][k][i],g[j][k][i][0]));
    70         }
    71     }
    72 }
    73 int main()
    74 {
    75     ini();//读入一些数据 
    76     dp();
    77     printf("%d
    ",ans);
    78     return 0;
    79 }
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