《算法竞赛从入门到国奖》算法基础:动态规划-基础线性dp

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目录

[1. 台阶问题](#1. 台阶问题)

算法原理

代码实现

[2. 最大子段和](#2. 最大子段和)

算法原理

代码实现

[3. 传球游戏](#3. 传球游戏)

算法原理

代码实现


1. 台阶问题

题目链接:

P1192 台阶问题 - 洛谷

算法原理

经典的动态规划题目

1. 状态表示:

dp[i]表示走到第i号阶梯的方式

dp[n]为最终结果

2. 状态转移方程

dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2] + ...... + dp[i - k] (i - k >= 0)

3. 初始化

dp[0] = 1

4. 填表顺序

从左到右

代码实现

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    int n,k;cin>>n>>k;
    vector<int> dp(n + 1);
    dp[0] = 1;
    for(int i = 1;i<=n;i++)
    {
        for(int j = 1;j<=k && i - j >= 0;j++)
            dp[i] = (dp[i] + dp[i - j]) % 100003;
    }
    cout<<dp[n] % 100003;
    return 0;
}

2. 最大子段和

题目链接:

P1115 最大子段和 - 洛谷

算法原理

方法很多,但本节主要讲的是动态规划,因此我们采用动态规划的方法

1. 状态表示

dp[i]表示前i个元素中,以第i个元素为结尾的最长字段和

2. 状态转移方程

  • 如果dp[i-1] >= 0,dp[i] = dp[i-1] + v[i]
  • 如果dp[i-1] < 0 ,dp[i] = v[i]

3. 初始化

dp[0] = 0;

4. 填表顺序

从左向右

代码实现

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main() 
{
    int n;cin>>n;
    vector<int> v(n + 1);
    for(int i = 1;i<=n;i++)
    {
        int a;cin>>a;
        v[i] = a;
    }
    vector<int> dp(n+1,-0xffffff);
    int ret = -0xffffff;
    dp[0] = 0;
    for(int i = 1;i<=n;i++)
    {
        if(dp[i-1] >= 0)
            dp[i] = dp[i-1] + v[i];
        else
            dp[i] = v[i];
        ret = max(ret,dp[i]);
    }
    cout<<ret;
    return 0;
}

3. 传球游戏

题目链接:

P1057 [NOIP 2008 普及组] 传球游戏 - 洛谷

算法原理

1. 状态表示

dp[i][j] 表示传i下球时,到第j个人的方式

2. 状态转移方程

第j个人可以从第j-1和第j+1个人传球

但要注意,j - 1 >= 1并且 j + 1 <= n,这里为了方便,我们将数组下标0表示第1个人

从而 j - 1 >= 0 并且 j + 1 < n

得: dp[i][j] = dp[i - 1][abs(j - 1)] + dp[i - 1][(j + 1) % n];

3. 初始化

一开始,第1个人拿球,即dp[0][0] = 1

4.填表顺序

一定要先循环次数,再循环位置。因为我们更新状态是从低次数更新高次数,也就是第一行更新第二行。因此填表顺序应该是从上往下每一行,行的顺序无所谓。

代码实现

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    int n, m; cin >> n >> m;
    vector<vector<int>> dp(m + 1, vector<int>(n));
    dp[0][0] = 1;
    for (int i = 1; i < m + 1; i++)
    {
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            dp[i][j] = dp[i - 1][abs(j - 1)] + dp[i - 1][(j + 1) % n];
        }
    }
    cout << dp[m][0];
    return 0;
}
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