动态规划:解最优化问题的方法——以合并石子问题为例

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"本资源是关于动态规划的讲解,包括基本模型、动态规划与递推、背包问题以及经典的动态规划题目。重点介绍了如何通过动态规划解决最优化问题,并提供了具体的编程任务——合并石子问题,旨在帮助学习者理解和掌握动态规划方法。" 动态规划是一种强大的算法,用于解决最优化问题,它不是一种特定的算法,而是根据问题的特性来设计解题策略的方法。在动态规划中,问题通常被分解为多个阶段或子问题,通过构建状态转移方程来找到最优解。这种方法的关键在于避免重复计算,通过存储和重用之前计算过的子问题的结果来提高效率。 在动态规划与递推的关系中,递推是动态规划的基础,它描述了问题的子结构如何相互关联。在解决一个问题时,可以通过递推公式从已知的更小规模的子问题推导出更大规模的问题的解。 在背包问题中,动态规划常被用来找到在容量限制下最大化价值的物品选择方案。这类问题通常涉及一个二维数组,其中`f[i][j]`表示在前`i`个物品中选取总重量不超过`j`的物品所能达到的最大价值。 "合并石子问题"是一个典型的动态规划应用实例。问题描述了有N堆石子,每次可以选择相邻的两堆合并,合并后的新堆的分数等于这两堆石子的总数。目标是找到将所有石子合并成一堆的最小得分。为了解决这个问题,可以定义状态`f[i][j]`表示将第`i`堆到第`j`堆的石子合并的最优得分。通过三层循环,可以计算出所有可能的合并情况,取最小值更新`f[i][j]`,最终输出`f[1][n]`作为答案。 参考程序中,定义了一个`min`函数用于比较两个整数的大小,`f[][]`数组存储子问题的解,`s[]`数组存储每堆石子的数量,`main`函数中通过嵌套循环实现了动态规划的计算过程。输入样例给出了石子的数量,输出样例展示了最小得分。 通过这样的动态规划实例,学习者可以更好地理解动态规划的思想,掌握如何构建状态转移方程,以及如何通过编程实现动态规划算法来解决实际问题。同时,这个例子强调了解决问题时需要具体问题具体分析,灵活运用动态规划的原理。