[NOIP2008 提高组] 传纸条 & 蓝桥杯算法训练传纸条

传送门1

传送门2

题目描述

小渊和小轩是好朋友也是同班同学,他们在一起总有谈不完的话题。一次素质拓展活动中,班上同学安排坐成一个 m 行 n 列的矩阵,而小渊和小轩被安排在矩阵对角线的两端,因此,他们就无法直接交谈了。幸运的是,他们可以通过传纸条来进行交流。纸条要经由许多同学传到对方手里,小渊坐在矩阵的左上角,坐标 (1,1),小轩坐在矩阵的右下角,坐标 (m, n)。从小渊传到小轩的纸条只可以向下或者向右传递,从小轩传给小渊的纸条只可以向上或者向左传递。
在活动进行中,小渊希望给小轩传递一张纸条,同时希望小轩给他回复。班里每个同学都可以帮他们传递,但只会帮他们一次,也就是说如果此人在小渊递给小轩纸条的时候帮忙,那么在小轩递给小渊的时候就不会再帮忙。反之亦然。
还有一件事情需要注意,全班每个同学愿意帮忙的好感度有高有低(注意:小渊和小轩的好心程度没有定义,输入时用 0 表示),可以用一个 [0,100]内的自然数来表示,数越大表示越好心。小渊和小轩希望尽可能找好心程度高的同学来帮忙传纸条,即找到来回两条传递路径,使得这两条路径上同学的好心程度之和最大。现在,请你帮助小渊和小轩找到这样的两条路径。

输入格式

第一行有两个用空格隔开的整数 m 和 n,表示班里有 m 行 n 列。

接下来的 m 行是一个 m×n 的矩阵,矩阵中第 i 行 j 列的整数表示坐在第 i 行 j 列的学生的好心程度。每行的 n 个整数之间用空格隔开。

输出格式

输出文件共一行一个整数,表示来回两条路上参与传递纸条的学生的好心程度之和的最大值。

解题思路:

   definitely,动态规划,看起来像是蓝桥杯经典的dfs(试了TLE只有36分= =,因为太多的无效搜索),实则由于两条搜索路径不能相触,必须使用动态规划。

  第一步首先是简化题意,两条搜索路径可以看做相同起点、相同终点的搜索,即将另一条搜索路径反序。

首先说一下四维dp

  dp[i][j][x][y]为路径1在(i, j)位置和路径2在(x, y)是最大的权值和
  转移方程为dp[i][j][x][y] = max(dp[i-1][j][x-1][y], dp[i-1][j][x][y-1], dp[i][j-1][x-1][y], dp[i][j-1][x][y-1]) + map[i][j] + map[x][y]

  因为无论哪个位置,只能尤其上方格子向下走,或者左方格子向右走,而现在又有两个这样的情况要发生,于是就组合出了四种达到dp[i][j][x][y]的方式,取其最大并与当前格子的权值相加即可。

​然后是优化后的三维dp,
  为了在优化n4的时间复杂度,可以观察路径的规律,可知点(i, j)和点(x, y)的横纵坐标和与当前行走步数有关,且i+j=x+y=k+2,依据此,可替换i,j 或 x,y为k,便可以简化一层循环。注意k的取值,k的最大值为m+n-2,其中在m+n-2值处达到终点。
  下述代码中solution1为n4复杂度,solution2为n3复杂度,但显然都可以AC(哈哈哈)。

注意事项:

边界条件若懒得判断,直接把数组(当我没说)
by the way,如果有佬真的能用dfs解,请叫我围观。

参考代码:

package chapter_200_传纸条;

import java.io.*;
import java.util.*;

// https://www.luogu.com.cn/problem/P1006
// 四维dp、三维dp
public class Main {
    
    
    static StreamTokenizer cin;
    static PrintWriter out;
    static int m;
    static int n;
    static int[][] map;
    public static void main(String[] args) throws IOException{
    
    
        cin = new StreamTokenizer(new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)));
        out = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
        m = nextInt();  // m行
        n = nextInt();  // n列
        map = new int[100][100];
        for(int i = 1; i < m+1; i++){
    
    
            for(int j = 1; j < n+1; j++)
                map[i][j] = nextInt();
        }
        out.println(solution1());
        out.flush();
        out.close();


    }

    static int max(int a, int b, int c, int d){
    
    
        return Math.max(Math.max(a, b), Math.max(c, d));
    }


    static int solution1(){
    
      // 4维dp
        int[][][][] dp = new int[m+10][n+10][m+10][n+10];
        for(int i = 1; i < m+1; i++){
    
    
            for(int j = 1; j < n+1; j++){
    
    
                for(int x = 1; x < m+1; x++){
    
    
                    for(int y = 1; y < n+1; y++){
    
    
                        if(x==i && y==j && ((x < m || y < n)))  // 两线路相交
                            continue;
                        dp[i][j][x][y] = max(dp[i-1][j][x-1][y], dp[i-1][j][x][y-1],
                                dp[i][j-1][x-1][y], dp[i][j-1][x][y-1]) + map[i][j] + map[x][y];

                    }
                }
            }
        }
        return dp[m][n][m][n];
    }

    static int solution2(){
    
      // 3维dp i+j=k+2, 如果不想判断边界, 就把数组开大一些
        int[][][] dp = new int[100][100][100];
        for(int k = 1; k < m+n-1; k++){
    
    
            for(int i = 1; i < Math.min(k+2, m+1); i++){
    
    
                for(int x = 1; x < Math.min(k+2, m+1); x++){
    
    
                    if(x == i && k!=m+n-2)  // 线路相交
                        continue;
                    dp[k][i][x] = max(dp[k-1][i][x], dp[k-1][i-1][x], dp[k-1][i][x-1], dp[k-1][i-1][x-1])
                            + map[i][k+2-i] + map[x][k+2-x];
                    //equals dp[i][j-1][x][y-1], dp[i-1][j][x][y-1], dp[i][j-1][x-1][y], dp[i-1][j][x-1][y]
                }
            }
        }
        return dp[m+n-2][m][m];
    }


    static int nextInt() throws IOException{
    
    
        cin.nextToken();
        return (int)cin.nval;
    }
}


猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/Mr_Clutch/article/details/124741625