线性动态规划解题实践:关键子工程与有向图最短路径

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本篇文章主要探讨的是线型动态规划在算法专项练习中的应用,特别是在解决实际问题中的决策过程。首先,作者提出的问题是关于长度为k的独木桥跳石子问题,通过观察和验证发现,对于1<=S<=T<=10的可跳步长区间,存在一个最大步长MaxK(例如MaxK=100)足以应对所有情况,体现了动态规划的思想——寻找最小或最大成本的解决方案。 接着,文章引入了带权有向多段图问题,这是一种典型的应用场景,如从起点A到终点D的最短路径问题。这里使用了状态转移方程F(i),其中F(A)为0,后续状态通过与前一阶段状态的加权和得到,体现了动态规划的递推性质。决策序列和最优活动路线的概念被用来描述整个过程的逻辑。 文章重点提及了多阶段最优化决策问题,比如工程项目的工期优化,其中每个阶段的决策只与前一个阶段相关,形成最优策略。状态转移方程fk(i)定义了从起始状态到状态i的最优代价,而动态规划的基本原理,即最优性原理和无后效性原则,确保了每一步决策都是基于当前最优状态的。 第一题——关键子工程问题,涉及多个相互依赖的子工程的最短完成时间和关键子工程的识别。通过拓扑排序判断是否有解,然后用动态规划求解每个子工程的最早完成时间F[I],关键工程的判定依赖于F[I]与相邻工程的关系。这个问题的时间复杂度需要根据具体实现来确定。 本文深入剖析了线型动态规划在求解此类问题中的核心概念和方法,包括状态定义、状态转移方程、决策策略以及动态规划原理的应用,旨在帮助读者理解和掌握动态规划在实际问题中的有效运用。