传纸条(一)

时间限制:2000 ms  |  内存限制:65535 KB
难度:5
 
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,班上同学安排做成一个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0-1000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
第一行输入N(0<N<100)表示待测数据组数。
每组测试数据输入的第一行有2个用空格隔开的整数m和n,表示班里有m行n列(2<=m,n<=50)。 
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(不大于1000)。每行的n个整数之间用空格隔开。
输出
每组测试数据输出共一行,包含一个整数,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。 
样例输入
1
3 3
0 3 9
2 8 5
5 7 0
样例输出
34
题目解析:
  本道题需用到的算法为动态规划
  题目中提到在 m 行 n 列且带有权值的矩阵中从(1,1)到(m,n)找一条路径,然后再从(m,n)到(1,1)找一条路径,这两天路径不能重复,即每个点只能两个人只能走一次,且不可以回退,即第一条只能向下或向右,第二条只能向上或向左。化简后可知:其实就是从(1,1)到(m,n)找两条路径,这两条路径只能向下或向右且不相交,计算出这两条路径的权值和的最大值即可。
  所以很容易构想出动态规划方程:
  两个人走,利用四维的数组 dp[x1][y1][x2][y2] 来保存路径中间过程的权值之和的最大值,其中 x1 y1 x2 y2 分别表示两个人的位置。
  每个人现在的位置都有两种可能:从他的上边或左边;两个人组合就有四种可能,因此:构造出动态规划方程(map[x][y] 表示权值,即好心程度):
dp[x1][y1][x2][y2]=max(dp[x1-1][y1][x2-1][y2],dp[x1][y1-1][x2-1][y2],dp[x1][y1-1][x2][y2-1],dp[x1-1][y1][x2][y2-1])+map[x1][y1]+map[x2][y2];
  其中 x1,x2 的取值范围为从起点到终点,即 1 ~ m,y1,y2 的取值范围为起点到终点,即 1 ~ n。
  此方程的时间复杂度为 O(n4)。因此可以进一步优化:
  假如现在是 5 x 5 的矩阵,每个人从起点走三步,会出现四种情况。

  这四种情况的坐标分别为:(0,3)(1,2) (2,1) (3,0)。通过这四个坐标,发现一个规律: 0 + 3 = 1 + 2 = 2 + 1 = 3 + 0 = 3 = k (k为走的步数)。所有,x1 + x2 = k , x2 + y2 = k。所以,y = k - x。因此,三维的动态规划方程为:
dp[k][x1][x2] = max(dp[k-1][x1][x2], dp[k-1][x1-1][x2-1], dp[k-1][x1-1][x2], dp[k-1][x1][x2-1]) + map[x1][k-x1] + map[x2][k-x2];
  其中,dp[k][x1][x2] 就是四维的 dp[x1][y1][x2][y2],dp[k-1][x1][x2] 就是四维的 dp[x1][y1-1][x2][y2-1],map[x1][k-x1] 就是四维的 dp[x1][y1],以此类推。
  终点的坐标为 (m-1,n-1),但是 k 不能到达终点这个位置,因为违背了题目中两个人不能重复,k 的最大情况为(m-1)+(n-1)- 1,k 在最小情况也就是 2 x 2 的矩阵中取得最小值 1,所以 k 的取值范围为 1 ~  m+n-3。x1 和 x2 的取值范围都为从起点(0,0)到最大步数 k,即 0 ~ k。
  此方程的时间复杂度为 O(n3)。因此还可以进一步优化:
  从三维的动态规划方程可以发现,前一步总是 k - 1,所以,二维的动态规划方程可以优化为:
dp[x1][x2] = max(dp[x1][x2], dp[x1 - 1][x2 - 1], dp[x1 - 1][x2], dp[x1][x2 - 1]) + map[x1][k - x1] + map[x2][k - x2];
  根据三维时的分析,两条路径都走不到终点,所以让第一个人走到终点的上方,第二个人走到终点的左方,k 的取值范围为 1 ~ (m-1)+(n-1)- 1,最终要输出的结果为 dp[m-2][m-1]。
  此方程的时间复杂度为 O(n2)。
 

示例代码1 [四维数组]:

 注意:运用四维数组提交后报错【TimeLimitExceeded】

 #include <iostream>
#include<stdio.h>
#include<cmath>
using namespace std; #define MAX_NUM 52 int map[MAX_NUM][MAX_NUM]; //好心程度 | 权值
int dp[MAX_NUM][MAX_NUM][MAX_NUM][MAX_NUM]; int maxPath(int m, int n)
{
for (int x1 = ; x1 <= m; x1++)
{
for (int y1 = ; y1 <= n; y1++)
{
for (int x2 = ; x2 <= m; x2++)
{
for (int y2 = ; y2 <= n; y2++)
{
/*
如果第一个人没有走到最后一行或最后一列,并且两个人没有重复
因为走到最后一行或最后一列,容易造成第二个人无路可走的情况
*/
if ((x1 < m || y1 < n) && x1 == x2 && y1 == y2)
{
continue;
}
dp[x1][y1][x2][y2] = max( max(dp[x1-][y1][x2-][y2], dp[x1-][y1][x2][y2-]),
max(dp[x1][y1-][x2-][y2], dp[x1][y1-][x2][y2-]))
+ map[x1][y1] + map[x2][y2];
}
}
}
}
return dp[m][n][m][n];
} int main()
{
int x;
scanf("%d", &x);
while (x--) {
int m, n;
scanf("%d%d", &m, &n); for (int i = ;i <= m; i++)
for (int j = ;j <= n; j++)
scanf("%d", &map[i][j]); int ans = maxPath(m, n);
printf("%d\n", ans);
} return ;
}

示例代码2 [三维数组]:

 #include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cmath>
using namespace std; #define MAX_NUM 52 int map[MAX_NUM][MAX_NUM]; //好心程度 | 权值
int dp[MAX_NUM+MAX_NUM][MAX_NUM][MAX_NUM]; int maxPath(int m, int n)
{
for (int k = ;k <= m+n-; k++)
{
for (int x1 = ; x1 <= k; x1++)
{
for (int x2 = ; x2 <= k; x2++)
{
if (x1 == x2) //x1 == x2 相当于(x1 == x2 && y1 = y2)
{
continue;
}
dp[k][x1][x2] = max(max(dp[k-][x1][x2], dp[k-][x1-][x2-]),
max(dp[k-][x1-][x2], dp[k-][x1][x2-]))
+ map[x1][k-x1] + map[x2][k-x2];
}
}
}
return dp[m+n-][m-][m-];
} int main()
{
int x;
scanf("%d", &x);
while (x--) {
int m, n;
scanf("%d%d", &m, &n); for (int i = ; i < m; i++)
for (int j = ; j < n; j++)
scanf("%d", &map[i][j]); int ans = maxPath(m, n);
printf("%d\n", ans);
} return ;
}

示例代码3 [二维数组]:

 #include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string.h>
#include<cmath>
using namespace std; #define MAX_NUM 52 int map[MAX_NUM][MAX_NUM]; //好心程度 | 权值
int dp[MAX_NUM][MAX_NUM]; int maxPath(int m, int n)
{
memset(dp, , sizeof(dp));
for (int k = ; k <= m+n-; k++)
{
for (int x1 = m-; x1 >= ; x1--)
{
for (int x2 = m-; x2 > x1; x2--)
{
if ( k >= x1 && k >= x2) //x + y = k,当k >= x时,说明还在矩阵范围之内
{
dp[x1][x2] = max(max(dp[x1][x2], dp[x1-][x2-]),
max(dp[x1-][x2], dp[x1][x2-]))
+ map[x1][k-x1] + map[x2][k-x2];
}
}
}
}
return dp[m-][m-];
} int main()
{
int x;
scanf("%d", &x);
while (x--) {
int m, n;
scanf("%d %d", &m, &n); for (int i = ;i < m; i++)
for (int j = ; j < n; j++)
scanf("%d", &map[i][j]); int ans = maxPath(m, n);
printf("%d\n", ans);
} return ;
}

南阳OJ 61 传纸条(一)的更多相关文章

  1. nyoj 61 传纸条

    点击打开链接 传纸条(一) 时间限制:2000 ms  |  内存限制:65535 KB 难度:5 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,班上同学安排做 ...

  2. nyoj 61——传纸条(一)——————【双线dp】

    传纸条(一) 时间限制:2000 ms  |  内存限制:65535 KB 难度:5   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,班上同学安排做成一个m行 ...

  3. nyoj 题目61 传纸条

    传纸条(一) 时间限制:2000 ms  |  内存限制:65535 KB 难度:5   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,班上同学安排做成一个m行 ...

  4. NYOJ 61传纸条(一) 双线程DP问题

    http://www.cnblogs.com/HpuAcmer/archive/2012/05/06/2486591.html 题目链接:http://acm.nyist.net/JudgeOnlin ...

  5. nyist 61 传纸条 nyist 712 探 寻 宝 藏(双线程dp问题)

    http://acm.nyist.net/JudgeOnline/problem.php?pid=61 http://acm.nyist.net/JudgeOnline/problem.php?pid ...

  6. NYOJ 61 传纸条(一)

    双线DP #include<iostream> #include<algorithm> #include<ctype.h> #include<string&g ...

  7. 【南阳OJ分类之语言入门】80题题目+AC代码汇总

    小技巧:本文之前由csdn自动生成了一个目录,不必下拉一个一个去找,可通过目录标题直接定位. 本文转载自本人的csdn博客,复制过来的,排版就不弄了,欢迎转载. 声明: 题目部分皆为南阳OJ题目. 代 ...

  8. tyvj1011 传纸条

    背景 NOIP2008复赛提高组第三题 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,班上同学安排做成一个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, ...

  9. NOIP2008 传纸条

    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,班上同学安排做成一个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 ...

随机推荐

  1. gcm 被微信弃用的原因

    作者:feng xixi链接:https://www.zhihu.com/question/21514839/answer/18496706来源:知乎著作权归作者所有.商业转载请联系作者获得授权,非商 ...

  2. Hibernate -- 操作持久化对象

    知识点2: session概述 Session 接口是 Hibernate 向应用程序提供的操纵对数据库的最主要的接口,它提供了基本的保存,更新, 删除和加载Java对象的方法. 知识点3:理解ses ...

  3. jdbc例子

    public class ConnMysql { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, SQLEx ...

  4. scala学习手记8 - 自适应的默认做法

    scala有一些默认做法,会让代码更简洁.更易读写,下面列出了这样几个特性: 1. 支持脚本.scala支持脚本,因此无须将所有的代码都放到类里.如果脚本可以满足需求,就将代码放到一个脚本里,无须再创 ...

  5. Android View的生命周期

    View生命周期相关方法 View是什么?官方源码注释中的定义:这个类是用户接口的基础构件.View表示屏幕上的一块矩形区域,负责绘制这个区域和事件处理. View是所有widget类的基类,Widg ...

  6. ACM International Collegiate Programming Contest, Tishreen Collegiate Programming Contest (2018) Syria, Lattakia, Tishreen University, April, 30, 2018

    ACM International Collegiate Programming Contest, Tishreen Collegiate Programming Contest (2018) Syr ...

  7. 一个较好的style与ControlTemplate结合的示例(以Button为例)

    <!--按钮背景画刷-->    <LinearGradientBrush x:Key="buttonBackgroundBrush">        &l ...

  8. HYSBZ - 2005 莫比乌斯反演

    链接 对于gcd(i,j)的位置来说,对答案的贡献是2*(gcd(i,j)-1)+1,所以答案ans ans=Σ(1<=i<=n)(1<=j<=m)2*(gcd(i,j)-1) ...

  9. CodeForces 385 D.Bear and Floodlight 状压DP

    枚举灯的所有可能状态(亮或者不亮)(1<<20)最多可能的情况有1048576种 dp[i]表示 i 状态时灯所能照射到的最远距离(i 的二进制中如果第j位为0,则表示第j个灯不亮,否则就 ...

  10. Log4j 发送 EMail 的配置

    项目上线后,运行时往往也还会有异常发生,在异常抛出时,希望即时的得到反馈.所以需要配置LOG4J的发送EMAIL功能. 项目中原来使用的的Log4j版本为1.2.9 ,但此版本并不支持邮件服务的认证功 ...