week3——作业(剪枝,贪心练习)

选数问题 :

问题描述

题目简述

Given n positive numbers, ZJM can select exactly K of them that sums to S. Now ZJM wonders how many ways to get it!

输入/输出格式

输入格式:
The first line, an integer T<=100, indicates the number of test cases. For each case, there are two lines. The first line, three integers indicate n, K and S. The second line, n integers indicate the positive numbers.
输出格式:
For each case, an integer indicate the answer in a independent line.

样例

输入样例:
1
10 3 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
输出样例:
4

问题分析

解题思路

采用加入可行性剪枝的深度优先搜索方法,即对每一个数都有选择和不选择的两种方案,但是在搜索的过程中,当发现当前选择的出来的数的和大于目标时,不需要选该数,直接向下进行bfs即可。这样一来可以避免大部分的无效搜索,使得搜索的速度加快。

参考代码
#include <cstdio>

using namespace std;

int method=0;
int sum=0;
int sumnum=0;

int dfs(int n,int k,int s,int i,int* num)
{
    if(i>n) return method;
    else 
    {
    	if((sumnum+1)>k||(sum+num[i])>s)
    	{
    		dfs(n,k,s,i+1,num);
		}
		else if((sum+num[i])==s&&(sumnum+1)==k)
		{
			method++;
			return method;
		}
		else 
		{
		    sum+=num[i];
		    sumnum++;
		    dfs(n,k,s,i+1,num);
		    sumnum--;
		    sum-=num[i];
		    dfs(n,k,s,i+1,num);
		}
	}
	return method;
}

int main()
{
	int t;
	scanf("%d",&t);
	for(int i=1;i<=t;i++)
	{
		int n,k,s;
	    scanf("%d %d %d",&n,&k,&s);
	    int *num;
	    num=new int [n+1];
	    for(int j=1;j<=n;j++)
	    {
	    	scanf("%d",&num[j]);
		}
		printf("%d\n",dfs(n,k,s,1,num));
		method=0;
		sum=0;
		sumnum=0;
	}
	return 0;
} 

心得体会

bfs可行性剪枝的练习。对剪枝方法有了一定的了解。由于这个题的数据规模较大,所以暴力做法不可取,所以必须用剪枝减少运算量。通过这个题我也了解了对于暴力搜素的一种简化思路。

区间选点:

问题描述

题目简述

数轴上有 n 个闭区间 [a_i, b_i]。取尽量少的点,使得每个区间内都至少有一个点(不同区间内含的点可以是同一个)

输入/输出格式

输入格式:
第一行1个整数N(N<=100)
第2~N+1行,每行两个整数a,b(a,b<=100)
输出格式:
一个整数,代表选点的数目

样例

输入样例:
2
1 5
4 6
输出样例:
1

问题分析

解题思路

贪心法的应用。思路是,首先以每一个子区间的右端点的大小进行升序排序,之后先选择排序最靠前的子区间的右端点,向后搜索,如果发现有区间的左端点比当前点右端点大,则选择区间数加1,否则继续搜索。简要证明如下:设A(A1,A2,A3…An)为贪心解,O(O1,O2,O3,…On)为最优解,且Oi为第一个与A对应位置不相等的元素,那么,Ai的右端点的值必定大于等于Oi,Ai的已选点区间长度不会比Oi短,那么,将Oi替换为Ai,所得结果不会变差。证明了贪心法的正确性。

参考代码
#include<iostream>
#include<algorithm>

using namespace std;

struct dot{
    int l,r;
}dots[1001];

int cmp(const dot &a,const dot &b)
{
    return a.r<b.r;
} 

int main()
{
    int n,i,j,ans=1,choose;
    cin>>n;
    for(i=0;i<n;i++)
        cin>>dots[i].l>>dots[i].r;
    sort(dots,dots+n,cmp);
    choose=dots[0].r;
    for(i=1;i<n;i++)
    {
        if(dots[i].l>choose)
        {
            ans++;
            choose=dots[i].r;
        }
    }
    cout<<ans;
    return 0;
}

心得体会

贪心法的小练习。本身不难,思路也比较明确。感觉没什么可说的。。。

区间覆盖:

问题描述

题目简述

数轴上有 n (1<=n<=25000)个闭区间 [ai, bi],选择尽量少的区间覆盖一条指定线段 [1, t]( 1<=t<=1,000,000)。
覆盖整点,即(1,2)+(3,4)可以覆盖(1,4)。
不可能办到输出-1

输入/输出格式

输入格式:
第一行:N和T
第二行至N+1行: 每一行一个闭区间。
输出格式:
选择的区间的数目,不可能办到输出-1

样例

输入样例:
3 10
1 7
3 6
6 10
输出样例:
2

问题分析

解题思路

仍然是贪心法的应用。思路是,首先以每一个子区间的右端点的大小进行升序排序,之后选择左端点等于当前起点或者在起点之前或者比起点大1的区间中右端点最大的区间,之后向后搜索,重复以上过程。简要证明如下:设A(A1,A2,A3…An)为贪心解,O(O1,O2,O3,…On)为最优解,且Oi为第一个与A对应位置不相等的元素,那么,Ai的右端点的值必定大于等于Oi,Ai的区间覆盖长度不会比Oi短,那么,将Oi替换为Ai,所得结果不会变差。证明了贪心法的正确性。

参考代码
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>

using namespace std;
 
struct cow
{
	int a;
	int b;
}; 
 
bool cmp(cow &x,cow &y)
{
	return (x.a<y.a);
}
 
int main()
{
	int i,n,t,count;
	vector<cow> cows;
	while(scanf("%d %d",&n,&t)!=EOF)
	{
		cows.clear();
		cow temp;
		for(i=0;i<n;i++)
    	{
    		scanf("%d %d",&temp.a,&temp.b);
    		if(temp.a<1) temp.a=1;
    		if(temp.b>t) temp.b=t;
    		cows.push_back(temp);
		}
        sort(cows.begin(),cows.end(),cmp);
        if(cows[0].a>1) 
        {
        	printf("%d\n",-1);
        	continue;
		}
		count=0;
		int last=0;
		int newbegin=1;
		i=0; 
		for(i;i<n;i++)
		{
			if(last==t) break;
			if(cows[i].a<=newbegin)
			{
				last=max(cows[i].b,last);
			}
			else
			{
				count++;
				newbegin=last+1;
				if(cows[i].a>newbegin) 
				{
					last=-1;
					break;
				}
				else
				{
					last=max(cows[i].b,last);
				}
			}
		}
		count++;
		if(last!=t) printf("%d\n",-1);
		else printf("%d\n",count);
	}
	return 0;
} 

心得体会

为什么这个思路不算太难的题我提交了12次都没过呢?因为我在写代码的时候还没有那句只覆盖整数点。。。我哭了!不过也多亏了这句话,我对这个问题是永远也忘不了了。其实现在回头看,感觉整体上做这个题的过程也是一波三折的。从一开始条件判断失误(导致了区间起点在当前选择区间左端点之前的被看成了不可选区间)到最终AC,一步步的思考过程其实也是很有意义的(虽然很痛苦吧,WA但找不到错的感觉真的难受)。总之,对贪心法有了更深的理解。

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