洛谷P1064 金明的预算方案
题目描述
金明今天很开心,家里购置的新房就要领钥匙了,新房里有一间金明自己专用的很宽敞的房间。更让他高兴的是,妈妈昨天对他说:“你的房间需要购买哪些物品,怎么布置,你说了算,只要不超过NN元钱就行”。今天一早,金明就开始做预算了,他把想买的物品分为两类:主件与附件,附件是从属于某个主件的,下表就是一些主件与附件的例子:
主件 附件
电脑 打印机,扫描仪
书柜 图书
书桌 台灯,文具
工作椅 无
如果要买归类为附件的物品,必须先买该附件所属的主件。每个主件可以有00个、11个或22个附件。附件不再有从属于自己的附件。金明想买的东西很多,肯定会超过妈妈限定的NN元。于是,他把每件物品规定了一个重要度,分为55等:用整数1-51−5表示,第55等最重要。他还从因特网上查到了每件物品的价格(都是1010元的整数倍)。他希望在不超过NN元(可以等于NN元)的前提下,使每件物品的价格与重要度的乘积的总和最大。
设第jj件物品的价格为v_[j]v[j],重要度为w_[j]w[j],共选中了kk件物品,编号依次为j_1,j_2,…,j_kj1,j2,…,jk,则所求的总和为:
v_[j_1] \times w_[j_1]+v_[j_2] \times w_[j_2]+ …+v_[j_k] \times w_[j_k]v[j1]×w[j1]+v[j2]×w[j2]+…+v[jk]×w[jk]。
请你帮助金明设计一个满足要求的购物单。
输入输出格式
输入格式:
第11行,为两个正整数,用一个空格隔开:
N mNm (其中N(<32000)N(<32000)表示总钱数,m(<60)m(<60)为希望购买物品的个数。) 从第22行到第m+1m+1行,第jj行给出了编号为j-1j−1的物品的基本数据,每行有33个非负整数
v p qvpq (其中vv表示该物品的价格(v<10000v<10000),p表示该物品的重要度(1-51−5),qq表示该物品是主件还是附件。如果q=0q=0,表示该物品为主件,如果q>0q>0,表示该物品为附件,qq是所属主件的编号)
输出格式:
一个正整数,为不超过总钱数的物品的价格与重要度乘积的总和的最大值(<200000<200000)。
输入输出样例
2200
这道题乍看是树上依赖背包,直接在树上跑dp,仔细一看,每件物品最多有两件附件,且附件没有从属自己的附件,
也就是说对于每种主件来说选择是确定的:
1.不选主件和附件
2.只选主件
3.选主件+附件1
4.选主件+附件2
5.选主件+附件1+附件2
那么这道题就转化成01背包了,对于每一种状态有5种转移方式。
1.二维DP
由于题中求 不超过总钱数的物品的价格与重要度乘积的总和的最大值,我们令dp[i][j]表示在前i个主件中花费j元最多能够得到的价值*重要度的总和
dp方程可以很快得到:
///id1表示主件的第1个附件,id2表示主件的第2个附件
///lst表示上一个主件的位置,cost[i]表示第i个物品的花费,imp[i]表示第i个物品的重要度
///val[i]表示第i个物品的花费*重要度(这里已经预处理并存储了)
1 int id1 = attch[i][0],id2 = attch[i][1];
2 int tmp = cost[id1],mmp = cost[id2];
3 int a=dp[lst][j],b = (j-cost[i] >= 0 ? dp[lst][ j-cost[i] ] + val[i]:0);
4 int c=(j-cost[i]-tmp>=0?dp[lst][j-cost[i]-tmp]+val[i]+tmp*imp[id1]:0);
5 int d=(j-cost[i]-mmp>=0?dp[lst][j-cost[i]-mmp]+val[i]+mmp*imp[id2]:0);
6 int e=(j-cost[i]-tmp-mmp>=0?dp[lst][j-cost[i]-tmp-mmp]+val[i]+tmp*imp[id1]+mmp*imp[id2]:0);
7 dp[i][j]=max(max(max(max(a,b),c),d),e);
接下来就是经典的二重循环转移了,这里不再赘述
问题来了
看下面的代码:
1 for(int j=mon;j>=cost[u];j--)
mon表示预算(题中的N),cost [ u ] 表示当前主件的花费
如果你是这么写的话,在洛谷上提交代码,你会发现WA了一个点
为什么呢?
因为我们第一种情况并没有全部从上一个主件转移到现在的主件
当 j < cost [ i ] 时,我们发现五个转移条件中有四个不满足,但是第一种情况是可以转移的!
所以当数据不是太水的时候,会存在一些测试点恰好用得上这第一种转移,
所以正确写法是这样的:
1 for(int j=mon;j>=1;j--)
2.一维DP(滚动数组)
我们可以发现我们每一次的转移都是建立在上一次的基础上,所以我们只要逆序dp,这样使得此次dp都是由上一次的状态转移而来
同理:
1 int id1=attch[i][0],id2=attch[i][1];
2 int tmp=cost[id1],mmp=cost[id2];
3 int a=dp[j],b=(j-cost[i]>=0?dp[j-cost[i]]+val[i]:0);
4 int c=(j-cost[i]-tmp>=0?dp[j-cost[i]-tmp]+val[i]+tmp*imp[id1]:0);
5 int d=(j-cost[i]-mmp>=0?dp[j-cost[i]-mmp]+val[i]+mmp*imp[id2]:0);
6 int e=(j-cost[i]-tmp-mmp>=0?dp[j-cost[i]-tmp-mmp]+val[i]+tmp*imp[id1]+mmp*imp[id2]:0);
7 dp[j]=max(max(max(max(a,b),c),d),e);
接下来就是经典的01背包循环了
那么一维dp是否存在上述二维数组的问题呢??
我们发现一维dp是在覆盖上一次状态的基础上达到优化空间的目的的,所以未覆盖的位置(j < cost [ i ] 时)是依旧存在于数组中的,这样就不存在上述问题了
两个方案代码如下
1.
1 #include<cstring>
2 #include<cstdio>
3 #include<iostream>
4 #include<cmath>
5 #include<algorithm>
6 #include<string>
7 #include<cctype>
8 #include<vector>
9 using namespace std;
10 namespace zi_qilin
11 {
12 const int maxm=32000+100;
13 const int maxn=60+10;
14 int n,mon,lst;
15 int imp[maxn],val[maxn],cost[maxn],dp[maxn][maxm];
16 int attch[maxm][2];
17 vector<int> obj;
18 inline int read()
19 {
20 int x=0;bool w=0;char c=0;
21 while(!isdigit(c)) w|=c=='-',c=getchar();
22 while(isdigit(c)) x=(x<<1)+(x<<3)+(c^48),c=getchar();
23 return w?-x:x;
24 }
25 inline void fuzhi(int i,int j)
26 {
27 int id1=attch[i][0],id2=attch[i][1];
28 int tmp=cost[id1],mmp=cost[id2];
29 int a=dp[lst][j],b=(j-cost[i]>=0?dp[lst][j-cost[i]]+val[i]:0);
30 int c=(j-cost[i]-tmp>=0?dp[lst][j-cost[i]-tmp]+val[i]+tmp*imp[id1]:0);
31 int d=(j-cost[i]-mmp>=0?dp[lst][j-cost[i]-mmp]+val[i]+mmp*imp[id2]:0);
32 int e=(j-cost[i]-tmp-mmp>=0?dp[lst][j-cost[i]-tmp-mmp]+val[i]+tmp*imp[id1]+mmp*imp[id2]:0);
33 dp[i][j]=max(max(max(max(a,b),c),d),e);
34 //printf("%d\n",dp[i][j]);
35 //if(i==4) printf("%d %d\n",j,dp[i][j]);
36 }
37 inline int work()
38 {
39 memset(attch,0,sizeof(attch));
40 mon=read()/10,n=read();
41 obj.push_back(0);
42 for(int i=1;i<=n;i++)
43 {
44 int a=read()/10,b=read(),q=read();
45 cost[i]=a,imp[i]=b;
46 val[i]=a*b;
47 if(q)
48 {
49 if(attch[q][0]) attch[q][1]=i;
50 else attch[q][0]=i;
51 continue;
52 }
53 obj.push_back(i);
54 }
55 memset(dp,0,sizeof(dp));
56 lst=0;
57 for(int i=1;i<obj.size();i++)
58 {
59 int u=obj[i];
60 for(int j=mon;j>=1;j--)
61 {
62 fuzhi(u,j);
63 }
64 lst=obj[i];
65 //printf("%d\n",dp[lst][mon]);
66 }
67 printf("%d",dp[lst][mon]*10);
68 return 0;
69 }
70 }
71 int main()
72 {
73 //system("mode con cols=100 lines=10000");
74 //freopen("testdata.in","r",stdin);
75 //freopen("ppp.out","w",stdout);
76 return zi_qilin::work();
77 }
2.
1 #include<cstring>
2 #include<cstdio>
3 #include<iostream>
4 #include<cmath>
5 #include<algorithm>
6 #include<string>
7 #include<cctype>
8 #include<vector>
9 using namespace std;
10 namespace zi_qilin
11 {
12 const long long maxm=32000+100;
13 const long long maxn=60+10;
14 long long n,mon,lst;
15 long long imp[maxn],val[maxn],cost[maxn],dp[maxm];
16 long long attch[maxm][2];
17 vector<long long> obj;
18 inline long long read()
19 {
20 long long x=0;bool w=0;char c=0;
21 while(!isdigit(c)) w|=c=='-',c=getchar();
22 while(isdigit(c)) x=(x<<1)+(x<<3)+(c^48),c=getchar();
23 return w?-x:x;
24 }
25 inline void fuzhi(long long i,long long j)
26 {
27 long long id1=attch[i][0],id2=attch[i][1];
28 long long tmp=cost[id1],mmp=cost[id2];
29 long long a=dp[j],b=(j-cost[i]>=0?dp[j-cost[i]]+val[i]:0);
30 long long c=(j-cost[i]-tmp>=0?dp[j-cost[i]-tmp]+val[i]+tmp*imp[id1]:0);
31 long long d=(j-cost[i]-mmp>=0?dp[j-cost[i]-mmp]+val[i]+mmp*imp[id2]:0);
32 long long e=(j-cost[i]-tmp-mmp>=0?dp[j-cost[i]-tmp-mmp]+val[i]+tmp*imp[id1]+mmp*imp[id2]:0);
33 dp[j]=max(max(max(max(a,b),c),d),e);
34 //printf("%d\n",dp[j]);
35 }
36 inline long long work()
37 {
38 memset(attch,0,sizeof(attch));
39 mon=read()/10,n=read();
40 obj.push_back(0);
41 for(long long i=1;i<=n;i++)
42 {
43 long long a=read()/10,b=read(),q=read();
44 cost[i]=a,imp[i]=b;
45 val[i]=a*b;
46 if(q)
47 {
48 if(attch[q][0]) attch[q][1]=i;
49 else attch[q][0]=i;
50 continue;
51 }
52 obj.push_back(i);
53 }
54 memset(dp,0,sizeof(dp));
55 lst=0;
56 for(long long i=1;i<obj.size();i++)
57 {
58 long long u=obj[i];
59 for(long long j=mon;j>=cost[u];j--)
60 {
61 fuzhi(u,j);
62 }
63 lst=u;
64 }
65 printf("%lld",dp[mon]*10);
66 return 0;
67 }
68 }
69 int main()
70 {
71 //freopen("testdata.in","r",stdin);
72 //freopen("mmp.out","w",stdout);
73 return zi_qilin::work();
74 }
ps:就这个问题我调了一个小时,果然还是一维数组省心啊~~