题目描述
还记得经典题石子合并吗?现在小 Y Y Y 将题目加强啦!
在一个圆形操场的四周摆放着 n n n 堆石子,现要将石子有次序地合并成一堆。规定每次只能选取相邻的三堆合并成新的一堆,并将新的一堆的石子数,记为该次合并的得分。
编一程序,读入石子堆数 n n n 及每堆的石子数。选择一种合并石子的方案,使得做 ( n − 1 ) / 2 (n − 1) / 2 (n−1)/2 次合并,得分的总和最小。
输入格式
第 1 1 1 行 1 1 1 个数,表示石子堆数。
第 2 2 2 行是顺序排列的各堆石子数( ≤ 1000 \le 1000 ≤1000),每两个数之间用空格分隔。
输出格式
输出合并的最小得分。
样例
样例输入1:
5
1 2 3 4 5
样例输出1:
21
样例1解释:
先合并 ( 1 , 2 , 3 ) (1, 2, 3) (1,2,3),再合并 ( 6 , 4 , 5 ) (6, 4, 5) (6,4,5)。
数据范围
对于 20 % 20\% 20% 的数据, n = 5 n = 5 n=5。
对于 60 % 60\% 60% 的数据, n ≤ 80 n \le 80 n≤80。
对于 100 % 100\% 100% 的数据, 3 ≤ n ≤ 400 3 \le n \le 400 3≤n≤400。
题解
由于是圆形的,所以需要破环为链,这里我直接复制一份到后面即可。
对于 20 % 20\% 20% 的数据,先合并三堆后,只剩下三堆,直接枚举即可。
对于 60 % 60\% 60% 的数据,和合并石子差不多,依然是 区间dp
。
d p i , j = m i n { d p i , k 1 + d p k 1 + 1 , k 2 + d p k 2 + 1 , j + s u m j − s u m i − 1 } dp_{i, j} = min\{dp_{i, k1} + dp_{k1 + 1, k2} + dp_{k2 + 1, j} + sum_j - sum_{i - 1}\} dpi,j=min{dpi,k1+dpk1+1,k2+dpk2+1,j+sumj−sumi−1}。
枚举长度和左端点,计算右端点,枚举两个断点进行转移。
复杂度为 Θ ( n 4 ) \Theta(n^4) Θ(n4)。
如果这道题你写的 60 60 60 分代码是 20 20 20 分,可以试一下以下数据:
输入
7
1 3 4 2 5 1 5
输出
37
解释
先合并 ( 1 , 5 , 1 ) (1, 5, 1) (1,5,1),再合并 ( 3 , 4 , 2 ) (3, 4, 2) (3,4,2),最后合并 ( 9 , 5 , 7 ) (9, 5, 7) (9,5,7)。
cpp
int f[810][810];//dp
int sum[810];//前缀和
int main(){
输入
//破环为链
for(int i = 1; i <= n; ++ i){
a[i + n] = a[i];
}
//初始化
for(int i = 1; i <= 2 * n; ++ i){
f[i][i] = 0;
f[i][i + 1] = 0x3f3f3f3f;
f[i][i + 2] = a[i] + a[i + 1] + a[i + 2];
sum[i] = sum[i - 1] + a[i];
}
//转移
for(int l = 4; l <= n; ++ l){//长度
for(int i = 1; i <= 2 * n - l; ++ i){//左端点
int j = i + l - 1;//[i, j]
//[i, k1] + [k1 + 1, k2] + [k2 + 1, j]
f[i][j] = 0x3f3f3f3f;
//枚举断点
for(int k1 = i; k1 <= j; ++ k1){
for(int k2 = k1; k2 <= j; ++ k2){
f[i][j] = min((long long)f[i][k1] + f[k1 + 1][k2] + f[k2 + 1][j] + sum[j] - sum[i - 1], (long long)f[i][j]);
}
}
}
}
//统计答案
int ans = 0x3f3f3f3f;
for(int i = 1; i <= n; ++ i){
ans = min(ans, f[i][n + i - 1]);
}
}
对于 100 % 100\% 100% 的数据,时间复杂度肯定超了。
这时我们考虑原版合并石子问题,只需要枚举一个断点,而当前枚举了两个断点。
将两个断点想成先断一处,再断一处。
先断就相当于原版合并石子问题,再断一处就从先断处理出的值和另外一边的值转移即可。
复杂度为 Θ ( n 3 ) \Theta(n^3) Θ(n3)。
cpp
int main(){
输入,破环为链
//预处理
for(int i = 1; i <= 2 * n; ++ i){
f[i][i] = 0;
f[i][i + 1] = 1e16;
sum[i] = sum[i - 1] + a[i];
}
for(int l = 3; l <= n; ++ l){
for(int i = 1; i <= 2 * n - l; ++ i){
int j = i + l - 1;
f2[i][j] = f[i][j] = 1e16;
//预处理先断
for(int k1 = i; k1 < j; ++ k1){
f2[i][j] = min((long long)f[i][k1] + f[k1 + 1][j], (long long)f2[i][j]);
}
//后断
for(int k2 = i; k2 < j; ++ k2){
f[i][j] = min((long long)f2[i][k2] + f[k2 + 1][j] + sum[j] - sum[i - 1], (long long)f[i][j]);
}
}
}
统计答案
}