• 竞赛总分


    题目描述

    学生在我们USACO的竞赛中的得分越多我们越高兴。
    我们试着设计我们的竞赛以便人们能尽可能的多得分,这需要你的帮助。
    我们可以从几个种类中选取竞赛的题目,这里的一个"种类"是指一个竞赛题目的集合,解决集合中的题目需要相同多的时间并且能得到相同的分数。你的任务是写一个程序来告诉USACO的职员,应该从每一个种类中选取多少题目,使得解决题目的总耗时在竞赛规定的时间里并且总分最大。输入包括竞赛的时间,M(1 <= M <= 10,000)(不要担心,你要到了训练营中才会有长时间的比赛)和N,"种类"的数目1 <= N <= 10,000。后面的每一行将包括两个整数来描述一个"种类":
    第一个整数说明解决这种题目能得的分数(1 <= points <= 10000),第二整数说明解决这种题目所需的时间(1 <= minutes <= 10000)。
    你的程序应该确定我们应该从每个"种类"中选多少道题目使得能在竞赛的时间中得到最大的分数。
    来自任意的"种类"的题目数目可能是任何非负数(0或更多)。
    计算可能得到的最大分数。

    ·(看到这里感觉是个背包,qwq)

    输入

    第 1 行: M, N--竞赛的时间和题目"种类"的数目。
    第 2-N+1 行: 两个整数:每个"种类"题目的分数和耗时。

    输出

    单独的一行包括那个在给定的限制里可能得到的最大的分数。

    样例输入

    300 4
    100 60
    250 120
    120 100
    35 20
    

    样例输出

    605
    

    思路

    这道题目么,是让我们求的是最大的分数,看到这个数据范围也只有二维DP。

    [O(N^2)过万吧,没问题的。 ]

    • [x] 其实我还见过

    [O(N^2)过百万的呢。 ]

    让我们来分析这个二维DP:

    题目说的竞赛时间其实转换成背包问题就是背包的容量,N表示有N件物品

    每件物品有质量和体积。他说要最多,不可能只选一组的,所以这也能选一些。其实这些物品的总价值就是所给数据的答案。

    所以正解是完全背包啊。(完全背包是什么请参考百度百科)

    具体一点的呢?

    等一下别急。

    来讲一下完全背包。

    首先先将二维的打法:

    设fij还是表示前i件物品放入一个为j容量的背包获得的最大价值,为第i件物品的是否选择的方案.

    然后可以得出状态转移方程式:

    当这件物品选的时候

    f[i][j] = f[i][j-a[i]]+w[i];
    

    选的时候就把a[i]这个耗时给减掉再加上得分。

    当这件物品不选的时候

    f[i][j] = f[i-1][j];
    

    不选的时候就保留上一个的最优解.

    于是这个代码架构就出来了。

    for(int i = 1; i <= n ; i++){
            for(int j = 1; j <= m ;j++){
                if(j < a[i]) f[i][j] = f[i-1][j];
                else if(f[i-1][j] > f[i][j-a[i]]+w[i]) f[i][j] = f[i-1][j];
                else f[i][j] = f[i][j-a[i]]+w[i];
            }
        }
    

    循环 i -> n:

    ​ 循环 j -> m

    当j < a[i] 的时候,已经确保了最优解于是不选。

    当上一个的最优解已经大于当前解的话,那么也是可以不选的。

    其他情况都要选。

    答案放在 fnm ,输出就可以了。

    放一个简介的状态转移方程:

    f[i][j]=max{f[i-1][j-k*c[i]]+k*w[i]|0<=k*c[i]<=j}
    

    然后再讲一维的打法:

    有些时候出题人很讨厌,故意让你炸内存,让二维背包不过。

    这个时候要用一维的打法的(前题是二维数组大于5000 * 5000 的时候, 二维 RE)。

    其实不用i这一维度,只用j,空间复杂度大大下降了。

    循环要改一下。

    1 -> n 不变

    ​ w[i] -> m 避免重复

    一维的思路:

    这件物品选:

    if(f[j-w[i]]+a[i] > f[j]){
       	f[j] = f[j-w[i]]+a[i];
     }
    

    当前的大于之前的则更新。

    否则不干。

    不选的情况:没有处理。

    一维的代码架构就出来了:

    for(int i = 1; i <= n ; i++){
            for(int j = w[i]; j <= m ;j++){
                if(f[j-w[i]]+a[i] > f[j]){
                    f[j] = f[j-w[i]]+a[i];
                }
            }
        }
    

    综合一下上面的状态转移方程

    f[j] = max(f[j],f[j-w[i]]+a[i]);
    

    答案存在f[m]输出就可以了。

    • (确实一维要好打的多,其实一样啊)

    总结

    针对不同的题目使用不同的代码。

    这道题为了内存,我还是写了一维过了。

    二维jj 91 分 ,见祖宗啊。

    归根到底这只是一道完全背包的模板题,最后以排名第一的成绩A了。

    • (我太弱了,还要。。。qwq)

    学习完全背包要懂得:

    • [x] 什么是动态规划。

    • [x] 什么是递推算法。

    • [x] 什么是记忆化搜索。

    • [x] 什么是递归算法。

    才能更好的理解。

    End.

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