傳紙條是一道典型的多進程動態規劃題,四維狀態的狀態定義很容易想到,具體定義如下:d[i1,j1,i2,j2]表示第一次從起點走到(i1,j1)這個點,第二次從起點走到(i2,j2)這個點所獲得的最大值。狀態轉移方程也很容易寫出:
d[i1,j1,i2,j2]=max(d[i1-1,j1,i2-1,j2],d[i1-1,j1,i2,j2-1],d[i1,j1-1,i2-1,j2],d[i1,j1-1,i2,j2-1])+a[i1,j1]+a[i2,j2];if i1=i2 and j1=j2 then d[i1,j1,i2,j2]=d[i1,j1,i2,j2]-a[i1,j1];
關于這一點在本空間的博客中已經提到。
但是這樣的狀態定義卻重復計算了許多子問題。遞推需要四層循環,前兩層是固定了第一次的終點,然后開始推第二次的終點;試想第一次走到(i,j)這個點,遞推完成,下次遞推第一次走到(i,j+1)這個點的情況,即將第二次走到的位置從(1,1)推到(m,n)。直觀地去想,這樣做是不是多出了許多運算?或者是沒有充分利用重疊子問題?
發現對于一個m,n的矩陣,共有m+n-1條對角線,而每次走下一步,都是從一條對角線,走到下一條對角線。于是有了一個另外一個狀態定義:d[i,j,k]表示在第i條對角線上,第一次走到行坐標為j的位置,第二次走到行坐標為k的位置。這樣的定義就避免了重復計算,因為在第i條對角線的情況只取決于第i-1條對角線的情況,不需要從頭開始重新計算,可以想象一下這樣定義的程序執行過程。而且可以用滾動數組優化空間,最終只需要d[2,51,51]的空間就足夠了!和之前d[51,51,51,51]的空間復雜度好太多了。在時間上也是一個極大的優化,最終全部數據加在一起會在0.2s內解決,之前需要1.9s左右。
以下是我的代碼:
#include<stdio.h>
#define max(a,b) (a>b?a:b)

long m,n,a[51][51],d[2][51][51]=
{0};
long begin(long x)


{
if(x>=1&&x<=n) return 1;
if(x>n&&x<=n+m-1) return x-n+1;
}
long end(long x)


{
return (x<m?x:m);
}
int main()


{
freopen("message.in","r",stdin);
freopen("message.ans","w",stdout);
long i,j,k;
scanf("%ld%ld",&m,&n);
for(i=1;i<=m;i++)
for(j=1;j<=n;j++)
scanf("%ld",&a[i][j]);
for(i=1;i<=n+m-1;i++)
for(j=begin(i);j<=end(i);j++)
for(k=begin(i);k<=end(i);k++)

{
d[i%2][j][k]=max(d[(i-1)%2][j][k],d[(i-1)%2][j-1][k]);
d[i%2][j][k]=max(d[i%2][j][k],d[(i-1)%2][j][k-1]);
d[i%2][j][k]=max(d[i%2][j][k],d[(i-1)%2][j-1][k-1]);
d[i%2][j][k]+=a[j][i-j+1]+a[k][i-k+1];
if(j==k)
d[i%2][j][k]-=a[j][i-j+1];
}
printf("%ld\n",d[(n+m-1)%2][m][m]);
return 0;
}

posted on 2010-01-06 20:31
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題目分類:動態規劃