钢条切割(动态规划)
算法导论第15章:
假设公司出售一段长度为i英寸的钢条的价格为Pi(i = 1, 2, ...单位:美元),下面给出了价格表样例:
长度i 1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
价格Pi 1 5 8
9 10 17 17 20 24 30
切割钢条的问题是这样的:给定一段长度为n英寸的钢条和一个价格表Pi,求切割方案,使得销售收益Rn最大。
当然,如果长度为n英寸的钢条价格Pn足够大,最优解可能就是完全不需要切割。
对于上述价格表样例,我们可以观察所有最优收益值Ri及对应的最优解方案:
R1 = 1,切割方案1 = 1(无切割)
R2 = 5,切割方案2 = 2(无切割)
R3 = 8, 切割方案3 = 3(无切割)
R4 = 10, 切割方案4 = 2 + 2
R5 = 13, 切割方案5 = 2 + 3
R6 = 17, 切割方案6 = 6(无切割)
R7 = 18, 切割方案7 = 1 + 6或7 = 2 + 2 + 3
R8 = 22, 切割方案8 = 2 + 6
R9 = 25, 切割方案9 = 3 + 6
R10 = 30,切割方案10 = 10(无切割)
更一般地,对于Rn(n >= 1),我们可以用更短的钢条的最优切割收益来描述它:
Rn = max(Pn, R1 + Rn-1, R2 + Rn-2,...,Rn-1 + R1)
首先将钢条切割为长度为i和n - i两段,接着求解这两段的最优切割收益Ri和Rn - i
(每种方案的最优收益为两段的最优收益之和),由于无法预知哪种方案会获得最优收益,
我们必须考察所有可能的i,选取其中收益最大者。如果直接出售原钢条会获得最大收益,
我们当然可以选择不做任何切割。
分析到这里,假设现在出售8英寸的钢条,应该怎么切割呢?
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 #define INF (1<<30) 4 const int N=10000; 5 int r[N]; 6 int p[11]= {0, 1, 5, 8, 9, 10, 17, 17, 20, 24, 30}; 7 int max(int a,int b) 8 { 9 if(a>b)return a; 10 else return b; 11 } 12 int get(int n) 13 { 14 r[0]=0; 15 for(int j=1;j<=n;j++) 16 { 17 int q=-INF; 18 for(int i=1;i<=j;i++) 19 { 20 q=max(q,p[i]+r[j-i]); 21 } 22 r[j]=q; 23 } 24 return r[n]; 25 } 26 int main() 27 { 28 int n; 29 while(cin>>n) 30 cout<<get(n)<<endl; 31 32 }