动态规划钢条切割问题
时间: 2023-12-04 09:41:52 浏览: 163
动态规划是解决钢条切割问题的有效方法。下面是解决该问题的步骤:
1.定义问题:假设我们有一段长度为n的钢条和一个价格表pi(i=1,2,3….),其中pi表示长度为i英寸的钢条的价格。我们需要找到一种切割方案,使得切割后的钢条总价格最大。
2.找到最优子结构:假设我们已经找到了长度为n的钢条的最优切割方案,即rn。那么rn必然由一个或多个长度小于n的钢条的最优切割方案组成。因此,问题的最优解包含了子问题的最优解,具有最优子结构性质。
3.确定状态:我们可以用r[n]表示长度为n的钢条的最大收益。因此,我们需要求解的就是r[n]。
4.确定状态转移方程:假设我们已经知道了r, r, ..., r[n-1]的值,我们需要求解r[n]。我们可以枚举钢条的第一段切割位置,假设第一段切割位置为i,则有以下状态转移方程:
r[n] = max(p[i] + r[n-i]),其中1<=i<=n
5.确定边界条件:当钢条长度为0时,收益为0,即r=0。
6.计算最优解:根据状态转移方程和边界条件,我们可以使用自底向上的方法计算出r[n]的值,从而得到最优解。
下面是Python代码实现:
```python
def cut_rod(p, n):
r = [0] * (n + 1)
for j in range(1, n + 1):
q = -1
for i in range(1, j + 1):
q = max(q, p[i] + r[j - i])
r[j] = q
return r[n]
# 示例
p = [0, 1, 5, 8, 9, 10, 17, 17, 20, 24, 30]
n = 4
print("长度为{}的钢条的最大收益为{}".format(n, cut_rod(p, n)))
```
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