利用dp解决 help Jimmy

“Help Jimmy” 是在下图所示的场景上完成的游戏。
Help Jimmy
场景中包括多个长度和高度各不相同的平台。地面是最低的平台,高度为零,长度无限。

Jimmy老鼠在时刻0从高于所有平台的某处开始下落,它的下落速度始终为1米/秒。当Jimmy落到某个平台上时,游戏者选择让它向左还是向右跑,它跑动的速度也是1米/秒。当Jimmy跑到平台的边缘时,开始继续下落。Jimmy每次下落的高度不能超过MAX米,不然就会摔死,游戏也会结束。

设计一个程序,计算Jimmy到底地面时可能的最早时间。
Input
第一行是测试数据的组数t(0 <= t <= 20)。每组测试数据的第一行是四个整数N,X,Y,MAX,用空格分隔。N是平台的数目(不包括地面),X和Y是Jimmy开始下落的位置的横竖坐标,MAX是一次下落的最大高度。接下来的N行每行描述一个平台,包括三个整数,X1[i],X2[i]和H[i]。H[i]表示平台的高度,X1[i]和X2[i]表示平台左右端点的横坐标。1 <= N <= 1000,-20000 <= X, X1[i], X2[i] <= 20000,0 < H[i] < Y <= 20000(i = 1…N)。所有坐标的单位都是米。

Jimmy的大小和平台的厚度均忽略不计。如果Jimmy恰好落在某个平台的边缘,被视为落在平台上。所有的平台均不重叠或相连。测试数据保证问题一定有解。
Output
对输入的每组测试数据,输出一个整数,Jimmy到底地面时可能的最早时间。
Sample Input
1
3 8 17 20
0 10 8
0 10 13
4 14 3
Sample Output
23

思路:Jimmy从最高的平台往下跳,肯定是一个平台一个平台的跳,那么从原始位置到地面的最短时间=原始位置到下一个平台时间+下一个平台到地面的最短时间。下一个平台有向左向右两种选择,求两者所求得的最短时间即可。

动态规划的应用:用来求解最优化问题。

动态规划的步骤:

  1. 确定状态,将问题拆分为形式相同的子问题,使规模减小。
  2. 确定动态转移方程,完成递推式
  3. 确定边界条件,保证递推的开始

解题准备:用结构体存储平台数据,dp【】【】数组存储每个平台到地面的T,避免重复运算,将平台高度排序(由于平台数据输入时并不是有序的)

解题思路:

  1. 将问题拆分为子问题:从x平台到地面时间的最小,则x下方平台到地面的时间也最小。
  2. 动态转移方程:从某个平台到地面有两种走法,向左,向右,求最短时间,要取两者最小值。 (1)如果当前平台下有板子:
    (当前平台为x,下一个平台为m)向左走:
    ①如果下一平台分别从左右两方向到地面的时间已知,不用再重复计算、
    dp[x][0]=x的高度-m的高度+min(dp[m][0],dp[m][1]);
    ②如果未知:dp[x][0]=x的高度-m的高度+min(计算m平台从左边到地面的时间,从右边到地面的时间);
    (2)当前平台下方无板子,则直接到达地面
    dp[x][0]=x的高度;

**同理可得向右走的条件
**
3. 边界条件:到达地面时dp[x][]=x的高度

min(dp[0][0],dp[0][1])即为答案

#include<iostream>
#include<algorithm> 
using namespace std;
int T,N,X,H,MAX;
struct Node{//每个板子的数据 
	int x1,x2,h;
}p[1005];
int vis[1005][2];//dp记录板子左右端点到地面的时间 vis[n][0]为左端到地面,vis[n][1]为右端到地面 
int Searchleft(int n);//寻找左下方是否有板子 
int Searchright(int n);//右下方是否有板子 
int Lefttime(int n);//从n板子向左出发,到地面的最短时间 
int Righttime(int n);//从n板右端出发 
int cmp(Node a,Node b){//对板子排序 
	return a.h>b.h;
}
int main(){
	cin>>T;
	while(T--){
		cin>>N>>X>>H>>MAX;
		for(int i=1;i<=N;i++){
			cin>>p[i].x1>>p[i].x2>>p[i].h;
		}
		p[0].x1 =X;//把初始位置看成一个点
		p[0].x2 =X;
		p[0].h =H;
		sort(p,p+N+1,cmp);
		Lefttime(0);//从最原始的板子开始dp 
		Righttime(0);
		int ans=min(vis[0][0],vis[0][1]);
		cout<<ans<<endl;
	}
	return 0;
}
int Searchleft(int n){
	for(int i=n+1;i<=N;i++){
		if(p[i].x2>=p[n].x1&&p[i].x1<=p[n].x1&&abs(p[n].h-p[i].h)<=MAX)
			return i;
	}
	return -1;
}
int Searchright(int n){
	for(int i=n+1;i<=N;i++){
		if(p[i].x1<=p[n].x2&&p[i].x2>=p[n].x2&&abs(p[n].h-p[i].h)<=MAX)
			return i;
	}
	return -1;
}
int Lefttime(int n){
	int m=Searchleft(n);
	if(m==-1)//即下方没有板子
	{
		if(p[n].h<=MAX)
			vis[n][0]=p[n].h;
		else
			vis[n][0]=99999999; 
	 } 
	else
	{
		if(vis[m][0]&&vis[m][1]){
			vis[n][0]=p[n].h -p[m].h+min(vis[m][0]+p[n].x1-p[m].x1,vis[m][1]+p[m].x2-p[n].x1);
		}
		else
		{
			vis[n][0]=p[n].h -p[m].h+min(Lefttime(m)+p[n].x1-p[m].x1,Righttime(m)+p[m].x2-p[n].x1);
		}
	}
	return vis[n][0];
}
int Righttime(int n){
	int m=Searchright(n);
	if(m==-1)//没有板子
	{
		if(p[n].h<=MAX)
			vis[n][1]=p[n].h;
		else
			vis[n][1]=99999999;
	 } 
	else{
		if(vis[m][0]&&vis[m][1])
		{
			vis[n][1]=p[n].h-p[m].h+min(p[n].x2-p[m].x1+vis[m][0],p[m].x2-p[n].x2+vis[m][1]);
		}
		else
		{
			vis[n][1]=p[n].h-p[m].h+min(p[n].x2-p[m].x1+Lefttime(m),p[m].x2-p[n].x2+Righttime(m));
		}
	}
	return vis[n][1];
}
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