清华大学田永鸿程序设计实习:链表与二叉树的动态规划解析

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“程序设计实习(田永鸿)清华大学”是一个针对ACM竞赛和C语言编程的实习课程,由清华大学的田永鸿教授主讲。课程内容涵盖了基础的算法和数据结构,如链表和二叉树,同时也涉及动态规划和递归等程序设计方法。 在动态规划(Dynamic Programming, DP)部分,讲解了记忆化搜索,这是动态规划的核心思想。首先,需要找到子问题,确定问题的状态,然后建立状态转移方程。动态规划与递归的主要区别在于处理重复计算的方式:如果不存在重复计算,或者重复计算对效率影响不大,可以使用递归;但如果重复计算很多,为了提高效率,就应采用动态规划。 课程中提到了一个问题,即在数字三角形中寻找从顶部到底部路径的最小存储开销。这个问题可以通过动态规划来解决,通过存储每一层的最优选择来避免重复计算,从而降低内存使用。 另一个例子是POJ1661HelpJimmy问题,这是一个关于一只老鼠从板子上掉下来的故事。书中给出了递归的解决方案,而动态规划(动归)解法则更适合这个问题,因为它可以有效地处理重复的子问题。动态规划解法的主要思想是自底向上地构建解决方案,通过存储之前计算过的状态来避免重复计算,这通常比递归更高效。 在代码示例中,可以看到一个用C++实现的动态规划解决方案,用于处理HelpJimmy问题。代码定义了一个`Board`结构体来存储每块板子的高度、左边和右边的边界。使用`qsort`进行排序,以便从高到低处理板子。同时,定义了二维数组`f`来存储到达每个位置的最小距离。`min`函数用于比较两个值并返回较小的一个,`LEFTRIGHT`、`LEFT`和`RIGHT`是布尔变量,可能用于判断老鼠是否可以向左、向右或两边移动。 这个课程对于初学者来说是很好的学习资源,它不仅介绍了基本的编程概念,还深入讲解了如何解决复杂问题的策略和技巧,特别是动态规划的应用,这对于参加ACM竞赛或提升程序设计能力非常有帮助。