动态规划解决‘拦截导弹’问题与最长上升子序列

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"动态规划在解决'拦截导弹'问题中的应用 在这个问题中,我们需要通过动态规划的方法来计算一个系统在拦截导弹时,如果最后一枚导弹是特定高度的情况下,能够拦截到的最大导弹数量。给定数组a[i]表示拦截最后一枚导弹为第i枚时的最大拦截数量,例如a[5]=3意味着在高度为299时,可以拦截第1枚、第4枚和第5枚导弹。 动态规划的关键在于建立递推关系。首先,我们要明确第一问的目标函数,即找到a[1]到a[8]中的最大值,这是求解整个问题的基础。为了求解这个问题,我们可以使用动态规划的分治策略,将复杂问题分解成更小的子问题。 第一问的解可以通过初始化a[1]到a[7],然后逐步计算a[8]的过程来得出。a[8]的计算涉及到寻找所有可能的导弹组合,确保最后一枚导弹的高度至少为65。在这个过程中,我们需要枚举所有可能的导弹高度,找出符合条件的导弹,并结合前面已知的信息,更新a[8]的值。 动态规划的模型在这个问题中属于区间型,因为我们需要根据导弹高度的范围来确定哪些导弹可以被拦截。常见的动态规划模型还包括坐标型(如公共汽车接客问题)、线性型(如最长上升子序列问题)和背包型(如0-1背包问题)。在处理线性模型时,状态是一维的,比如最长上升子序列问题,通过正推(从左到右计算最优解)和倒推(从右到左回溯构建最长子序列)来找到最优解。 以最长上升子序列为例,其问题描述涉及到了递增子序列的概念。给定一个序列,任务是找到其中最长的递增子序列的长度。该问题可以通过定义一个状态转移方程来解决,如L(i)表示序列前i个元素的最长递增子序列的长度,通过比较当前元素与之前元素的关系,找到最大长度递增子序列。 总结来说,'拦截导弹'问题的动态规划解法利用了状态转移的思想,通过逐步分析每个状态下的最优解来找到整个问题的全局最优解。这种技术不仅适用于导弹拦截问题,也广泛应用于各种优化问题,如序列分析、资源分配等,展示了动态规划的强大灵活性和普适性。"