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石子合并(动态规划 区间DP)+详细注释

作者: 佚名  日期:2023-07-15 21:01:11   来源: 本站整理

题目

设有 N 堆石子排成一排,其编号为 1,2,3,…,N。

每堆石子有一定的质量,可以用一个整数来描述,现在要将这 N 堆石子合并成为一堆。

每次只能合并相邻的两堆,合并的代价为这两堆石子的质量之和,合并后与这两堆石子相邻的石子将和新堆相邻,合并时由于选择的顺序不同,合并的总代价也不相同。

例如有 4 堆石子分别为 1 3 5 2, 我们可以先合并 1、2堆,代价为 4,得到 4 5 2, 又合并 1、2堆,代价为 9,得到 9 2 ,再合并得到 11,总代价为 4+9+11=24;

如果第二步是先合并 2、3 堆,则代价为 7,得到 4 7,最后一次合并代价为 11,总代价为 4+7+11=22。

问题是:找出一种合理的方法,使总的代价最小,输出最小代价。

输入格式

第一行一个数 N 表示石子的堆数 N。

第二行 N 个数,表示每堆石子的质量(均不超过 1000)。

输出格式

输出一个整数,表示最小代价。

数据范围

1≤N≤300

输入样例:

4 1 3 5 2 

输出样例:

22

 

解题思路:

按区间从短到长依次枚举,求区间中石子合并的最小代价并记录在f数组中 

例如  

区间长度len=2时得到

f[1][2] = 4,f[2][3] = 8,f[3][4] = 7


在区间长度len=3时根据f[l][r]=min(f[l][r],f[l][k]+f[k+1][r]+s[r]-s[l-1]);就可以得到

f[1][3]=f[1][2]+f[3][3]+(s[3]-s[0])=13

ps:区间长度递增的原因是区间长度长的利用到了区间长度小的数值

 

程序代码

#include<bits/stdc++.h> const int N=1010; int f[N][N];//表示区间  int s[N];   //求前缀和  int a; using namespace std; int main() {  cin>>a;  for(int i=1;i<=a;i++)cin>>s[i];     for(int i=1;i<=a;i++)s[i]+=s[i-1];//求前缀和,使得下标之差就是区间的元素之和     for(int len=2;len<=a;len++)//len代表区间的长度,区间的长度递增   {   for(int i=1;i+len-1<=a;i++)//例如,i=1,len=2时 i+len-1=2,1到2即表示区间长度为2   {    int l=i,r=i+len-1;    f[l][r]=0x3f3f3f3f;        for(int k=l;k<r;k++)//k用来切割区间     {     f[l][r]=min(f[l][r],f[l][k]+f[k+1][r]+s[r]-s[l-1]);     //区间从左到右依次分割求理想的最小值     }    //s[r]-s[l-1]为最后一下合并区间内的石子需要的体力为区间内所有石子的和    }  }  cout<<f[1][a];//输出1到a区间的最小和,就是答案  }


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