石子合并的最低与最高得分策略

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"11079可以移动的石子合并" 题目“11079可以移动的石子合并”是一道典型的贪心算法问题,旨在寻找将n堆石子合并成一堆时的最低和最高得分。在这个问题中,每次可以选取至少2堆至多k堆石子进行合并,合并后的新堆石子数即为本次合并的得分。最终的目标是计算出合并过程中的最低得分和最高得分。 首先,我们来分析如何获得最高得分。为了得到最高的合并得分,我们需要每次都合并最大数量的石子。这里,我们可以采取贪心策略,每次合并最大的k堆石子。具体步骤如下: 1. 对所有石子堆按照石子数量降序排列。 2. 按照降序依次选择k堆石子进行合并,直到只剩下一堆石子为止。 3. 将每次合并的石子数累加,得到的就是最高得分。 例如,在示例输入中,当n=7,k=3时,按照上述贪心策略,可以先合并45与22,然后合并67与16,接着合并83与13,再合并96与12,最后合并108与9,这样得到的最高得分就是593。 接下来,我们探讨如何获得最低得分。对于最低得分,我们需要尽可能地减少每次合并的石子总数。贪心策略如下: 1. 对所有石子堆按照石子数量升序排列。 2. 每次选择k堆石子中最小的堆进行合并,直到只剩下一堆石子。 3. 同样,将每次合并的石子数累加,得到的就是最低得分。 然而,这里有一个需要注意的地方。如果n%(k-1)不等于1,那么在最后一轮合并时可能无法恰好合并k堆。在这种情况下,为了确保始终可以进行k堆的合并,我们需要在开始合并前添加若干个包含0个石子的虚拟堆。这样,无论在任何时候,我们都能够选择k堆进行合并,直至合并成一堆。 例如,还是n=7,k=3的情况,我们首先合并5、9和12,然后合并13、16和22,最后合并45、51和26,这样得到的最低得分就是199。 总结一下,解决这个问题的关键在于理解和应用贪心策略。对于最高得分,我们选择最大的k堆合并;对于最低得分,我们选择最小的k堆合并。如果在合并过程中遇到无法刚好合并k堆的情况,可以通过添加虚拟堆来调整。通过这些方法,我们可以有效地计算出石子合并的最低和最高得分。
2012-10-29 上传
做如下两个模型的石子合并,如下模型石子都不能移动出列,且合并都仅发生在相邻两堆石子中: (1)第一个模型:一行排列且相邻合并 有n堆石子形成一行(a1,a2,…,an,ai为第i堆石子个数),相邻两堆可合并,合并的分值为新堆的石子数。求合并为一堆的最低得分和最高得分。 (2)第二个模型:一圈排列且相邻合并 有n堆石子形成首位相连的一个环形(a1,a2,…,an,ai为第i堆石子个数,an和a1相邻),相邻两堆可合并,合并的分值为新堆的石子数。求合并为一堆的最低得分和最高得分。 例如4堆石子,每堆石子个数:9 4 4 5 若排成一行,最小分值:(4+4)+(8+5)+(9+13)=43,最大分值:(9+4)+(13+4)+(17+5)=52。 若排成圈状,最小分值:(4+4)+(8+5)+(9+13)=43,最大分值:(9+5)+(14+4)+(18+4)=54。 此题以第一模型的最低得分为例,很多同学想着采用总是从最小的相邻两堆下手的思想,最后获得的也就是最低得分。但这个贪心策略是不对的。 如下反例: 石子:9 4 6 1 5 贪心策略: 9 4 6 6 6 9 10 6 10 9 16 16 25 25 得分共计:6+10+16+25=57 但9 4 6 1 5 若如下方式合并: 13 6 1 5 13 13 6 6 6 13 12 12 25 25 13+6+12+25=56 或 9 4 6 6 6 9 4 12 12 13 12 13 25 25 6+12+13+25=56 后两种方式合并出的56都比贪心策略的57来的更低,因为总选择最小的相邻两堆去合并,并不能保证后续每步都可以最小,也许这轮最小导致后续几轮分值较大。 Input 两行。第一行n,第二行a1 a2 … an,每个ai(1<=i<=n)表示第i堆石子的个数,n<=100 Output 两行。第一行是第一个模型的最低得分和最高得分,中间空格相连,第二行是第二个模型的最低得分和最高得分,中间空格相连。 Sample Input 4 9 4 4 5 Sample Output 43 52 43 54 Hint 第一个石子合并模型,和书上3.1节的矩阵连乘问题类似. 假设m[i,j]为合并石子ai…aj, 1≤i≤j≤n,所得到的最小得分,若没有“合并”这个动作,则为0。原问题所求的合并最小值即为m[1,n]。 递推公式如下,其中min表示求最小,sum表示求和. (1) m[i,j]=0, if i=j (2) m[i,j]=min{m[i,k]+m[k+1][j] | for i<=k<j} + sum{a(t) | for i<=t<=j}, if i<j 至于求最大值完全同理. 至于第二个石子合并的环行模型,完全可以转化为第一个模型来求解.