动态规划题目总结(一)对于一个有数字组成的二叉树,求由叶子到根的一条路径,使数字和最大,如:7388 1 02 7 4 44 5 2 6 5这个是经典的动态规划,也是最最基础、最最简单的动态规划,典型的多段图。
思路就是建立一个数组,由下向上动态规划,保存页子节点到当前节点的最大值,Java核心代码如下:for(int i=num-2;i>=0;i--){for(int j=0;j<=i;j++){//该句是整个动态规划的核心number[i][j]=Math.max(number[i+1][j],number[i+1][j+1])+number[i][j];}}Pku acm 1579 Function Run Fun 动态规划题目总结(二)Consider a three-parameter recursive function w(a, b, c):if a <= 0 or b <= 0 or c <= 0, then w(a, b, c) returns: 1if a > 20 or b > 20 or c > 20, then w(a, b, c) returns: w(20, 20, 20)if a < b and b < c, then w(a, b, c) returns: w(a, b, c-1) + w(a, b-1, c-1) - w(a, b-1, c)otherwise it returns: w(a-1, b, c) + w(a-1, b-1, c) + w(a-1, b, c-1) - w(a-1, b-1, c-1)这本身就是一个递归函数,要是按照函数本身写递归式,结果肯定是TLE,这里我开了一个三维数组,从w(0,0,0)开始递推,逐步产生到w(20,20,20)的值,复杂度O(n^3).总结:这道题是很地道的DP,因为它的子问题实在是太多了,所以将问题的结果保存起来,刘汝佳《算法艺术和信息学竞赛》中115页讲到自底向上的递推,这个例子就非常典型。
总体来说这个题目还是非常简单的,不过这个思想是地道的动态规划。
Pku acm 2081 Recaman's Sequence 动态规划题目总结(三)一道很简单的动态规划,根据一个递推公式求一个序列,我选择顺序的求解,即自底向上的递推,一个int数组result根据前面的值依此求出序列的每一个结果,另外一个boolean数组flag[i]记录i是否已经出现在序列中,求result的时候用得着,这样就避免了查找。
核心的java代码为:for(i=1;i<=500000;i++){if(result[i-1]-i>0&&flag[result[i-1]-i]==false){result[i] = result[i-1]-i;flag[result[i-1]-i] = true;}else{result[i] = result[i-1]+i;flag[result[i-1]+i] = true;}}Pku acm 1953 World Cup Noise 动态规划题目总结(四)给定一个小于45的整数n,求n位2进制数中不含相邻1的数的个数。
看似简单的一对于n=1来说,以1结尾、以0结尾个数都是1,总和是2,下面过度到2:对于所有以1结尾的数,后面都可以加上0,变为n=2时以0结尾的,而只有结尾为0的数才能加上1(因为不能有两个连续0),这样就可以在n=2的格里分别填上1、2,总和算出来为3,以此类推,我们可以算出所有n<=45的值,然后根据输入进行相应输出。
核心代码如下:int i,num,count,array[50][2],j=0;array[1][1] = 1;array[1][0] = 1;for(i=2;i<50;i++){array[i][0] = array[i-1][1];array[i][1] = array[i-1][1]+array[i-1][0];}我们可以继续找出规律,其实这个就是斐波那切数列数列:F[N] = F[N-1]+F[N-2];可以继续简化代码。
Pku acm 1458 Common Subsequence 动态规划题目总结(五)求两个string的最大公共字串,动态规划的经典问题。
算法导论有详细的讲解。
下面以题目中的例子来说明算法:两个string分别为:abcfbc和abfca。
创建一个二维数组result[][],维数分别是两个字符串长度加一。
我们定义result[i][j]表示X i和Y j 的最长子串(LCS).当i或j等于0时,result[i][j]=0. LCS问题存在一下递归式:result[i][j] = 0 i=0 or j=0result[i][j] = result[i-1][j-1] X i= =Y jresult[i][j] = MAX(result[i-1][j], result[i][j-1]) X i! =Y j对于以上例子,算法如下:含有斜向上的箭头对应的字符是其中的一个lcs。
Java代码的核心部分如下:for(int i=0;i<length1;i++){result[i][0] = 0;}for(int i=0;i<length2;i++){result[0][i] = 0;}for(int i=1;i<=length1;i++){for(int j=1;j<=length2;j++){if(str1.charAt(i-1)==str2.charAt(j-1))result[i][j] = result[i-1][j-1]+1;elseresult[i][j] = result[i-1][j]>result[i][j-1]?result[i-1][j]:result[i][j-1];}}System.out.println(result[length1][length2]);Pku acm 1159 Palindrome 动态规划题目总结(七)给一个字符串,求这个字符串最少增加几个字符能变成回文,如Ab3bd可以增加2个字符变为回文:Adb3bdA。
通过这样的结论可以和最长公共子串联系起来(未证明):S和S' (注:S'是S的反串)的最长公共子串其实一定是回文的。
这样我们就可以借助lcs来解决该题,即用s的长度减去lcs的值即可。
核心的Java代码为:total-LCS(string,new StringBuffer(string).reverse().toString());//函数LCS返回两个string的lcs的长度Pku acm 1080 Humman Gene Function 动态规划题目总结(八)这是一道比较经典的DP,两串基因序列包含A、C、G、T,每两个字母间的匹配都会产生一个相似值,求基因序列(字符串)匹配的最大值。
这题有点像求最长公共子序列。
只不过把求最大长度改成了求最大的匹配值。
用二维数组opt[i][j]记录字符串a中的前i个字符与字符串b中的前j个字符匹配所产生的最大值。
假如已知AG和GT的最大匹配值,AGT和GT的最大匹配值,AG和GTT的最大匹配值,求AGT和GTT的最大匹配值,这个值是AG和GT的最大匹配值加上T 和T的匹配值,AGT和GT的最大匹配值加上T 和-的匹配值,AG和GTT的最大匹配值加上-和T的匹配值中的最大值,所以状态转移方程:opt[i][j] =第0行,第0列表示null和字符串匹配情况,结果是’-’和各个字符的累加:for(i=1;i<=num1;i++)opt[0][i] = opt[0][i-1]+table('-',a[i-1]);for(i=1;i<=num2;i++)opt[i][0] = opt[i-1][0]+table('-',b[i-1]);opt[num2][num1]即为所求结果。
Pku acm 2192 Zipper 动态规划题目总结(九)这个题目要求判断2个字符串能否组成1个字符串,例如cat和tree能组成tcraete。
我们定义一个布尔类型的二维数组 array,array[i][j]表示str1[i]和str2[j]能否组成str[i+j].i=0或者j=0表示空字符串,所以初始化时,array[0][j]表示str1的前j个字符是否和str都匹配。
对于str=tcraete:可以证明:当array[i-1][j]( array[i][j]上面一格)和array[i][j-1]( array[i][j]左面一格)都为0时,array[i][j]为0.当array[i-1][j]( array[i][j]上面一格)为1且左面字母为str[i+j]时或者当array[i][j-1]( array[i][j]左面一格)为1且上面字母为str[i+j]时,array[i][j]为1.这就是状态转移方程为。
核心的Java代码:if(array[i][j-1]&&str1.charAt(j-1)==str.charAt(i+j-1)||array[i-1][j]&&str2.charAt(i-1)==str.charAt(i+j-1))array[i][j] = true;elsearray[i][j] = false;Pku acm 3356 AGTC 动态规划题目总结(十)一个字符串可以插入、删除、改变到另一个字符串,求改变的最小步骤。
和最长公共子序列类似,用二维数组opt[i][j]记录字符串a中的前i个字符到字符串b中的前j个字符匹配所需要的最小步数。
假如已知AG到GT的最小步数,AGT到GT的最小步数,AG到GTT 的最小步数,求AGT到GTT的最小步数,此时T= =T,这个值是AG到GT的最小步数,AGT 到GT的最小步数加一(AGT到GT的最小步数等于AGTT到GTT的最小步数,加一是将T删除的一步),AG到GTT的最小步数加一(AG到GTT的最小步数等于AGT到GTTT的最小步数,加一是在AGT上增加T的一步)。
假如已知AG到GT的最小步数,AGA到GT的最小步数,AG 到GTT的最小步数,求AGA到GTT的最小步数,此时A! =T,这个值是AG到GT的最小步数加一(A改变为T),AGA到GT的最小步数加一(AGA到GT的最小步数等于AGAT到GTT的最小步数,加一是将T删除的一步),AG到GTT的最小步数加一(AG到GTT的最小步数等于AGA 到GTTA的最小步数,加一是在GTTA上删除A的一步)。