给出一个数塔,从该数塔的顶层出发,在每一个节点可以选择向左走或向右走,一直走到该数 塔的最底层,找出一条路径,使得路径上的数值和最大,输出最大数值及其路径,输出时要求有文 字说明。请选C++语言编写程序实现上述算法,并分析其算法复杂度。
时间: 2024-05-23 18:09:24 浏览: 14
好的,我明白了您的要求,以下是我的回答:
题目描述:
给定一个数塔,从塔顶出发,每一步可以向左或向右走,直到达到数塔的最底层,求出路径上的数值和最大的路径及其和。
算法分析:
由题意可知,该问题具有最优子结构和无后效性。为了寻找最优路径,我们可以采用动态规划算法:
1. 定义状态:设f[i][j]代表从数塔的第i层第j个节点开始的路径中,选取的数值总和的最大值。
2. 状态转移方程:f[i][j] = max(f[i+1][j], f[i+1][j+1]) + a[i][j],其中a[i][j]代表数塔第i层第j
个节点的值。
3. 初始条件:f[n][j] = a[n][j],其中n代表数塔的总层数。
4. 最终解:f[1][1]即为所求的最大路径和。
C语言实现代码如下:
#include <stdio.h>
#define N 101
int f[N][N]; // 动态规划数组
int a[N][N]; // 数塔数组
int max(int a, int b) {
return a > b ? a : b;
}
int main() {
int n, i, j;
// 输入数塔
printf("请输入数塔的层数:");
scanf("%d", &n);
for (i = 1; i <= n; i++) {
for (j = 1; j <= i; j++) {
printf("请输入数塔第%d层第%d个节点的值:", i, j);
scanf("%d", &a[i][j]);
}
}
// 动态规划求解最大路径和
for (i = n; i >= 1; i--) {
for (j = 1; j <= i; j++) {
if (i == n) {
f[i][j] = a[i][j]; // 最底层的状态
} else {
f[i][j] = max(f[i+1][j], f[i+1][j+1]) + a[i][j]; // 状态转移方程
}
}
}
// 输出最大路径和及路径
printf("最大路径和为:%d\n路径如下:\n", f[1][1]);
i = j = 1;
printf("%d ", a[i][j]);
while (i < n) {
if (f[i+1][j] > f[i+1][j+1]) {
i++;
} else {
i++;
j++;
}
printf("%d ", a[i][j]);
}
return 0;
}
算法复杂度分析:
该算法的时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(n^2)。其中,n代表数塔的层数。
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