凸多边形三角划分(HNOI’97)
2009-08-19 10:38
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一、试题描述
给定一个具有N(N<50)个顶点(从1到N编号)的凸多边形,每个顶点的权均已知。问如何把这个凸多边形划分成N-2个互不相交的三角形,使得这些三角形顶点的权的乘积之和最小?
输入文件:第一行 顶点数N
第二行 N个顶点(从1到N)的权值
输出格式:最小的和的值
各三角形组成的方式
输入示例:5
121 122 123 245 231
输出示例:The minimum is :12214884
The formation of 3 triangle:
3 4 5, 1 5 3, 1 2 3
二、试题分析
这是一道很典型的动态规划问题。设F[I,J](I<J)表示从顶点I到顶点J的凸多边形三角剖分后所得到的最大乘积,我们可以得到下面的动态转移方程:
F[I,J]=Min{F[I,K]+F[K,J]+S[I]*S[J]*S[K]} (I<K<J)
目标状态为:F[1,N]
但我们可以发现,由于这里为乘积之和,在输入数据较大时有可能超过长整形甚至实形的范围,所以我们还需用高精度计算,但这是大家的基本功,程序中就没有写了,请读者自行完成。
三、参考程序
Var S :Array[1..50] Of Integer;
F :Array[1..50,1..50] Of Comp;
D :Array[1..50,1..50] Of Byte;
N :Integer;
Procedure Init; (输入数据)
Var I :Integer;
Begin
Readln(N);
For I:=1 To N Do Read(S[I]);
End;
Procedure Dynamic; (动态规划)
Var I,J,K :Integer;
Begin
For I:=1 To N Do
For J:=I+1 To N Do F[I,J]:=Maxlongint; (赋初始值)
For I:=N-2 Downto 1 Do
For J:=I+2 To N Do
For K:=I+1 To J-1 Do
If (F[I,J]>F[I,K]+F[K,J]+S[I]*S[J]*S[K]) Then
Begin
F[I,J]:=F[I,K]+F[K,J]+S[I]*S[J]*S[K];
D[I,J]:=K; (记录父节点)
End;
End;
Procedure Print(I,J:Integer); (输出每个三角形)
Begin
If J=I+1 Then Exit;
Write(',',I,' ',J,' ',D[I,J]);
Out(I,D[I,J]);
Out(D[I,J],J);
End;
Procedure Out; (输出信息)
Begin
Assign(Output,'Output.Txt'); Rewrite(Output);
Writeln('The minimum is :',F[1,N]:0:0);
Writeln('The formation of ',N-2,' triangle:');
Write(1,' ',N,' 'D[1,N]);
Out(1,D[1,N]);
Out(D[1,N],N);
Close(Output);
End;
Begin (主程序)
Init;
Dynamic;
Out;
End.
给定一个具有N(N<50)个顶点(从1到N编号)的凸多边形,每个顶点的权均已知。问如何把这个凸多边形划分成N-2个互不相交的三角形,使得这些三角形顶点的权的乘积之和最小?
输入文件:第一行 顶点数N
第二行 N个顶点(从1到N)的权值
输出格式:最小的和的值
各三角形组成的方式
输入示例:5
121 122 123 245 231
输出示例:The minimum is :12214884
The formation of 3 triangle:
3 4 5, 1 5 3, 1 2 3
二、试题分析
这是一道很典型的动态规划问题。设F[I,J](I<J)表示从顶点I到顶点J的凸多边形三角剖分后所得到的最大乘积,我们可以得到下面的动态转移方程:
F[I,J]=Min{F[I,K]+F[K,J]+S[I]*S[J]*S[K]} (I<K<J)
目标状态为:F[1,N]
但我们可以发现,由于这里为乘积之和,在输入数据较大时有可能超过长整形甚至实形的范围,所以我们还需用高精度计算,但这是大家的基本功,程序中就没有写了,请读者自行完成。
三、参考程序
Var S :Array[1..50] Of Integer;
F :Array[1..50,1..50] Of Comp;
D :Array[1..50,1..50] Of Byte;
N :Integer;
Procedure Init; (输入数据)
Var I :Integer;
Begin
Readln(N);
For I:=1 To N Do Read(S[I]);
End;
Procedure Dynamic; (动态规划)
Var I,J,K :Integer;
Begin
For I:=1 To N Do
For J:=I+1 To N Do F[I,J]:=Maxlongint; (赋初始值)
For I:=N-2 Downto 1 Do
For J:=I+2 To N Do
For K:=I+1 To J-1 Do
If (F[I,J]>F[I,K]+F[K,J]+S[I]*S[J]*S[K]) Then
Begin
F[I,J]:=F[I,K]+F[K,J]+S[I]*S[J]*S[K];
D[I,J]:=K; (记录父节点)
End;
End;
Procedure Print(I,J:Integer); (输出每个三角形)
Begin
If J=I+1 Then Exit;
Write(',',I,' ',J,' ',D[I,J]);
Out(I,D[I,J]);
Out(D[I,J],J);
End;
Procedure Out; (输出信息)
Begin
Assign(Output,'Output.Txt'); Rewrite(Output);
Writeln('The minimum is :',F[1,N]:0:0);
Writeln('The formation of ',N-2,' triangle:');
Write(1,' ',N,' 'D[1,N]);
Out(1,D[1,N]);
Out(D[1,N],N);
Close(Output);
End;
Begin (主程序)
Init;
Dynamic;
Out;
End.
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