树状DP(算法竞赛进阶指南)
树状模板:上司的舞会
选课
学校实行学分制。
每门的必修课都有固定的学分,同时还必须获得相应的选修课程学分。
学校开设了 N 门的选修课程,每个学生可选课程的数量 M 是给定的。
学生选修了这 M 门课并考核通过就能获得相应的学分。
在选修课程中,有些课程可以直接选修,有些课程需要一定的基础知识,必须在选了其他的一些课程的基础上才能选修。
例如《Windows程序设计》必须在选修了《Windows操作基础》之后才能选修。
我们称《Windows操作基础》是《Windows程序设计》的先修课。
每门课的直接先修课最多只有一门。
两门课可能存在相同的先修课。
你的任务是为自己确定一个选课方案,使得你能得到的学分最多,并且必须满足先修条件。
假定课程之间不存在时间上的冲突。
输入格式
输入文件的第一行包括两个整数 N、M(中间用一个空格隔开)其中 1≤N≤300,1≤M≤N。
接下来 N 行每行代表一门课,课号依次为 1,2,…,N。
每行有两个数(用一个空格隔开),第一个数为这门课先修课的课号(若不存在先修课则该项为 0),第二个数为这门课的学分。
学分是不超过 10 的正整数。
输出格式
输出一个整数,表示学分总数。
输入样例:
7 4
2 2
0 1
0 4
2 1
7 1
7 6
2 2
输出样例:
13
树状数组有一个特点:每一个“点”都与别的点可能存在“共存”或“不共存”或其他要求。使得我们在选取点时,路线呈现出树的特点。
树状DP主要步骤有:
1.建图(树状图),先思考好根节点是什么
2.根据题目的要求对路线(选点的路线)进行抉择。
3.利用树中DFS的特点,常用递归,回溯帮助求值。
4.根据题目的具体情境,思考是什么元素使得每个状态有所不同,以此确立状态的表示。在本题中,决定一个状态与其他状态不同有两点。一,是用哪门课作为基础学科,这个很容易想到,因为考虑到树的建造方式。二,在相同基础学科的选法里,因为选的顺序无关紧要,但选择学科数目的不同也同样会导致状态的不同。这样思考可得出:f[i][j]表示当前在i节点,并且当前已经选的课数量是j,的最大学分数量
代码:
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 310;
int h[N], e[N], ne[N], idx;
int w[N], f[N][N];
int n, m;
void add(int a, int b){
e[idx] = b; ne[idx] = h[a]; h[a] = idx ++;
}
void dfs(int u){//把以u节点为根的子树处理完毕
//枚举当前节点的邻接表
for(int i = h[u]; i != -1; i = ne[i]){
int j = e[i];
dfs(j);
//开始分组背包
for(int k = m; k >= 0; k --)//从大到小枚举,这里利用了滚动数字,经典问题
for(int s = 1; s <= k; s ++)
f[u][k] = max(f[u][k], f[u][k-s] + f[j][s]);//处理当前所有子树的集合
}
//前面处理了当前为根的树的所有子树,现在来处理自己,需要将自己加上去
for(int i = m; i >= 1; i --)
f[u][i] = f[u][i-1] + w[u];
}
int main()
{
cin >> n >> m;
memset(h, -1, sizeof h);
for(int i = 1; i <= n; i ++)
{
int a, b; cin >> a >> b;
add(a, i); w[i] = b;
}
m ++;
dfs(0);
cout << f[0][m] << endl;
return 0;
}