HDU -- 免费馅饼(ACM Step: 3.2.8)
一、概述
1、问题描述
在一个长度为10的数轴中,从0到10编号,gameboy站在坐标为5的点,此刻时间为0。
已知,每过1秒,在不同的坐标点都有可能出现馅饼,并且gameboy每秒钟只能走1个数轴单位的距离,求在已知馅饼掉落的时间和位置下gameboy可以得到的最多馅饼数,在每个位置可能同时出现多个馅饼。
2、问题链接
HDU -- 免费馅饼(ACM Step: 3.2.8)
3、问题截图
图1.1 问题截图
二、算法思路
此题和数塔问题类似。
假设t表示当前的时间,即t=0,p表示当前的位置,即p=5。
在t=1时,gameboy可以走到p=4、5、6这三个位置,他要走到哪个呢?他应该走到可以得到最大值的位置,因此需要继续分析,4、5、6哪个才能得到最大值。现在问题变成了找到t=1时,p=4、5、6这三个位置的最大值中的较大者。
对于4,要求它的最大值,需要在t=2时,从p=3、4、5三个位置中找出最大值,然后加上它自己所带有的馅饼数。
对于5,要在t=2时,从p=4,5,6中的最大值,并且加上自己的馅饼数。
6也是一样。
可以发现,最后几乎要求在所有可能的t,以及所有可能的位置p,中可以得到的最大值问题。
由于最后一层可以得到的最大值就是它们本身的馅饼数,因此可以从最下层往上构造,这样同时可以保证对每个子问题只求过一次。
也可以使用递归,假设问题求在(t=0,p=5)的最大值,那么它可以转变为(1,4),(1,5),(1,6)三个字问题,即可以使用3次递归。
要求解(1,4),即求解(2,3),(2,4),(2,5)
要求解(1,5),即求解(2,4),(2,5),(2,6)
要求解(1,6),即求解(2,5),(2,6),(2,7)
可以发现用递归会使得同一个子问题如(2,5)要被计算多次,所以使用从下向上的解法将避免这个问题。
三、算法实现
#include <cstdio> // for printf, scanf
#include <array>using std::array;const int COORDINATE_NUMS = 11;
const int MAXSIZE = 1e5;
array<array<int, COORDINATE_NUMS>, MAXSIZE> data; // input 2d-array, data[i][j] indicating whether time i and position j have input
array<array<int, COORDINATE_NUMS>, MAXSIZE> ans; // ans for answer, result 2d-array that assume gameboy begin at time i and position jint input(int); // for input data
int calculate(int); // for calculate result
void print(int); // for print resultint main()
{int n;while (1){scanf("%d", &n);if (n == 0)break;n = input(n);n = calculate(n);print(n);// clear array for next inputdata = array<array<int, COORDINATE_NUMS>, MAXSIZE>();ans = array<array<int, COORDINATE_NUMS>, MAXSIZE>();}return 0;
}
// get max value of 2 integer
int get_2_max(int a, int b)
{return (a>b)?a:b;
}// get max value of 3 integer
int get_3_max(int a, int b, int c)
{int ret = a;if(b > ret)ret = b;if(c > ret)ret = c;return ret;
}
// read input data, return the depth of digit tower
int input(int n)
{int x, t;int ret = 0;for (int i=0; i<n; ++i){scanf("%d%d", &x, &t);++data[t][x];if (t > ret)ret = t;}return ret;
}// calculate the result, T indicate the max value of input time
int calculate(int T)
{int t = T; // t indicate array index of the current time// max vale of the last time of position i is itselffor (int i=0; i<COORDINATE_NUMS; ++i)ans[t][i] = data[t][i];--t; // done with time t, t indicate to prior time nowfor (int i=t; i>=0; --i){// the max value of position 0 and 10 of time i depend on positon 0, 1 and 9, 10 of time i+1, respectivelyans[i][0] = get_2_max(ans[i+1][0], ans[i+1][1]) + data[i][0];ans[i][10] = get_2_max(ans[i+1][9], ans[i+1][10]) + data[i][10];// other positons depends on three value of time i+1for (int j=1; j<COORDINATE_NUMS-1; ++j)ans[i][j] = get_3_max(ans[i+1][j-1], ans[i+1][j], ans[i+1][j+1]) + data[i][j];}return ans[0][5];
}// print the result
void print(int n)
{printf("%d\n", n);
}
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