P1006 [NOIP2008 提高组] 传纸条,棋盘型dp,路径dp
P1006 [NOIP2008 提高组] 传纸条 - 洛谷 | 计算机科学教育新生态 (luogu.com.cn)
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。
输入输出样例
输入 #1复制
3 3 0 3 9 2 8 5 5 7 0
输出 #1复制
34
说明/提示
【数据范围】
对于 30% 的数据,满足 1≤m,n≤10。
对于 100% 的数据,满足 1≤m,n≤50。
【题目来源】
NOIP 2008 提高组第三题。
解析:
题目意思:求中(1,1)出发的到(n,m,) 的两条严格不相交的最短路的最大权值
最容易想到的就是将集合划分为四个不重不漏的子集:
f[i][j][k][l] 表示:第一条路径从(1,1)出发到(i,j),第二条路径从(1,1)出发到(k,l),且严格不相交的两条路的权值的和的最大值
很显然 f[i][j][k[l] 的状态可以由一下几个状态转移而来:
f[i][j-1][k][l-1];
f[i][j-1][k-1][l];
f[i-1][j][k][l-1];
f[i-1][j][k-1][l];
仔细观察,实际上上述划分出来的子集有一个是多余的,即[l],第二个坐标的最后一个坐标,l=i+j-k
所以我们可以将其优化为 f[i][j][k]
优化前的代码:
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<string>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<ctime>
#include<algorithm>
#include<utility>
#include<stack>
#include<queue>
#include<vector>
#include<set>
#include<map>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 55;
int n, m;
int f[N][N][N][N], a[N][N];
int main() {
scanf("%d%d", &n, &m);
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= m; j++) {
scanf("%d", &a[i][j]);
}
}
memset(f, -1, sizeof(f));
f[1][1][1][1] = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= m; j++) {
for (int k = 1; k <= n; k++) {
for (int l = j + 1; l <= m; l++) {
if (f[i][j - 1][k][l - 1] != -1) {
f[i][j][k][l] = max(f[i][j][k][l], f[i][j - 1][k][l - 1] + a[i][j] + a[k][l]);
}
if (f[i][j - 1][k - 1][l] != -1) {
f[i][j][k][l] = max(f[i][j][k][l], f[i][j - 1][k - 1][l] + a[i][j] + a[k][l]);
}
if (f[i - 1][j][k - 1][l] != -1) {
f[i][j][k][l] = max(f[i][j][k][l], f[i - 1][j][k - 1][l] + a[i][j] + a[k][l]);
}
if (f[i - 1][j][k][l - 1] != -1) {
f[i][j][k][l] = max(f[i][j][k][l], f[i - 1][j][k][l - 1] + a[i][j] + a[k][l]);
}
}
}
}
}
cout << f[n][m - 1][n - 1][m];
return 0;
}
或:
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<string>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<ctime>
#include<algorithm>
#include<utility>
#include<stack>
#include<queue>
#include<vector>
#include<set>
#include<map>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 55;
int n, m;
int f[N][N][N][N], a[N][N];
int Max(int aa, int b, int c, int d) {
aa = max(aa, b);
aa = max(aa, c);
aa = max(aa, d);
return aa;
}
int main() {
scanf("%d%d", &n, &m);
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= m; j++) {
scanf("%d", &a[i][j]);
}
}
memset(f, -1, sizeof(f));
f[1][1][1][1] = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= m; j++) {
for (int k = 1; k <= n; k++) {
for (int l = j + 1; l <= m; l++) {
f[i][j][k][l] = Max(f[i][j - 1][k][l - 1], f[i - 1][j][k][l - 1], f[i - 1][j][k - 1][l], f[i][j - 1][k - 1][l]) + a[i][j] + a[k][l];
}
}
}
}
cout << f[n][m - 1][n - 1][m];
return 0;
}
优化后的代码
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<string>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<ctime>
#include<algorithm>
#include<utility>
#include<stack>
#include<queue>
#include<vector>
#include<set>
#include<map>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 55;
int n, m;
int f[N][N][N], a[N][N];
int main() {
scanf("%d%d", &n, &m);
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= m; j++) {
scanf("%d", &a[i][j]);
}
}
memset(f, -1, sizeof(f));
f[1][1][1] = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= m; j++) {
for (int k = 1; k <= n; k++) {
if (i == k)continue;
if (f[i][j - 1][k] != -1) {
f[i][j][k] = max(f[i][j][k], f[i][j - 1][k] + a[i][j] + a[k][i + j - k]);
}
if (f[i][j - 1][k - 1] != -1) {
f[i][j][k] = max(f[i][j][k], f[i][j - 1][k - 1] + a[i][j] + a[k][i + j - k]);
}
if (f[i - 1][j][k - 1] != -1) {
f[i][j][k] = max(f[i][j][k], f[i - 1][j][k - 1] + a[i][j] + a[k][i + j - k]);
}
if (f[i - 1][j][k] != -1) {
f[i][j][k] = max(f[i][j][k], f[i - 1][j][k] + a[i][j] + a[k][i + j - k]);
}
}
}
}
printf("%d", f[n][m - 1][n - 1]);
return 0;
}