dp之完全背包poj1787(完全背包以及路径记录 推荐)
2013-07-24 17:47
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题意:有四种硬币,1分,5分,10分,25分,分别有a,b,c,d种,给出一个n分钱,要求你求出组成n分钱最多需要的硬币数量,并且输出组成它的各种硬币的数量......
学到的东西:这个题目我是用两种方法做的,一个是完全背包,一个是多重背包。做完这个题目,我对背包的理解可以说上了个层次......还有记录路径的方法,反过来求出各个硬币的数量,都是我以前做的题目没有涉及到的.......
要求出各个硬币有多少种,只需要记录路径,在开一个数组统计p-path[p],为什么可以如此?很容易想到path[p]=p-v[i]
如此,p-path[p]==p-(p-v[i])==v[i],而v[i]正好是硬币的价值........这道题目令我思考到一个东西,一般的背包问题的初始值都是将dp全部赋值为0的,而在这边dp[0]==1,并且在动态转移的过程中,还限制了dp[j]>0才可以转移,与背包的模板的动态转移不同啊?为什么要这样呢?
在一般的dp题目里面,有体积,价值,所要求的不是最大价值就是最小价值,而定义的dp[i][j]意义是装有i件物品,体积为j的最大值为dp[i][j],简化为一维的dp[j]代表的是在体积为j的时候最大价值为dp[j]。仔细观察,可以发现,在dp[j-v[i]]时,dp[j]本身就可以从dp[j-v[i]]那边得到值,因为dp[j-v[i]]这个地方,它可以组成dp[j]......也就是说,它不需要去判断在dp[j-v[i]]前面是否有数可以组成dp[j-v[i]],因此dp[j-v[i]]为不为0,不影响最终结果......
而这个题目却不同,需要赋值dp[0]=1;在动态转移的时候还得保证dp[j-v[i]]>0,这是因为题意是要求组成n分钱需要的最多硬币数量,那么你要可以组成dp
,dp[n-v[i]]必须要可以组成,否则就会出错.......同理,这道题目原理如此,在做给出n分钱,每种钱币有a,b,c,.....种,求组成n分钱最多的种数,也是要赋值dp[0]=1的,原理是一样的........
这告诫我,在做dp题目时,要仔细思考好其前后的关系,以及中间推导至最后的关系.....
完全背包代码:
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
usingnamespacestd;
intdp[10010],ans[10010],num[10010],path[10010];
intp,c[5]={0,1,5,10,25},t[5];
intmain()
{
while(scanf("%d%d%d%d%d",&p,&t[1],&t[2],&t[3],&t[4])>0&&(p+t[1]+t[2]+t[3]+t[4]))
{
memset(dp,0,sizeof(dp));
memset(ans,0,sizeof(ans));
memset(path,0,sizeof(path));
dp[0]=1;
for(inti=1;i<=4;i++)
{
memset(num,0,sizeof(num));
for(intj=c[i];j<=p;j++)
if(dp[j-c[i]]&&dp[j-c[i]]+1>dp[j]&&num[j-c[i]]<t[i])//一般来说,完全背包的硬币是没有限制的,后一个数必然可以由前面的某个数组成,所以也就不需要dp[j-c[i]]>0,
但是,这次用到的完全背包其硬币数受到了限制,也就导致有些数根本不可能组成,所以要把这些数排除
{
dp[j]=dp[j-c[i]]+1;
num[j]=num[j-c[i]]+1;
path[j]=j-c[i];
}
}
inti=p;
if(dp[p]>0)
{
while(i!=0)
{
ans[i-path[i]]++;
i=path[i];
}
printf("Throwin%dcents,%dnickels,%ddimes,and%dquarters.\n",ans[1],ans[5],ans[10],ans[25]);
}
elseprintf("Charliecannotbuycoffee.\n");
}
return0;
}
多重背包代码:
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
usingnamespacestd;
structnode
{
intnum;
intcout;
intdw;
}w[20001];
intdp[20001],c[5]={0,1,5,10,25},t[5],path[20001][2],ans[20001];
intp;
intmain()
{
while(scanf("%d%d%d%d%d",&p,&t[1],&t[2],&t[3],&t[4])>0&&(p+t[1]+t[2]+t[3]+t[4]))
{
intcnt=0;
for(inti=1;i<=4;i++)
{
intk=1;
while(t[i]-k>0)
{
w[cnt].num=k*c[i];
w[cnt].cout=k;
w[cnt++].dw=c[i];
t[i]-=k;
//if(i==1)
//printf("%d\n",w[cnt-1].dw);
k*=2;
}
w[cnt].num=t[i]*c[i];
w[cnt].cout=t[i];
w[cnt++].dw=c[i];
//if(i==1)
//printf("%d\n",w[cnt-1].dw);
}
memset(dp,0,sizeof(dp));
memset(path,0,sizeof(path));
memset(ans,0,sizeof(ans));
dp[0]=1;
for(inti=0;i<cnt;i++)
{
for(intj=p;j>=w[i].num;j--)
if(dp[j-w[i].num]>0&&dp[j]<dp[j-w[i].num]+w[i].cout)//多重背包的二进制拆分其原理就是转化成01背包来处理,而01背包是从n推导至0,在i==1时,dp[n-w[i].num]+w[i].cout>dp
除非w[i].cout==0,否则就是必然的,但是同时,你要可以组成dp
,那么你首先要可以组成dp[n-w[i].num],那么也就是说dp[n-w[i].num]必须要>0,才可以进行动态转移
{
dp[j]=dp[j-w[i].num]+w[i].cout;
//printf("%d%d%d%d\n",w[i].num,w[i].dw,w[i].cout,dp[j]);
path[j][0]=j-w[i].num;
path[j][1]=i;
}
}
//printf("%d\n",dp[p]);
if(dp[p]!=0)
{
while(p!=0)
{
inttmp=p-path[p][0];
intj=path[p][1];
ans[w[j].dw]+=w[j].cout;
p=path[p][0];
}
printf("Throwin%dcents,%dnickels,%ddimes,and%dquarters.\n",ans[1],ans[5],ans[10],ans[25]);
}
elseprintf("Charliecannotbuycoffee.\n");
}
return0;
}
学到的东西:这个题目我是用两种方法做的,一个是完全背包,一个是多重背包。做完这个题目,我对背包的理解可以说上了个层次......还有记录路径的方法,反过来求出各个硬币的数量,都是我以前做的题目没有涉及到的.......
要求出各个硬币有多少种,只需要记录路径,在开一个数组统计p-path[p],为什么可以如此?很容易想到path[p]=p-v[i]
如此,p-path[p]==p-(p-v[i])==v[i],而v[i]正好是硬币的价值........这道题目令我思考到一个东西,一般的背包问题的初始值都是将dp全部赋值为0的,而在这边dp[0]==1,并且在动态转移的过程中,还限制了dp[j]>0才可以转移,与背包的模板的动态转移不同啊?为什么要这样呢?
在一般的dp题目里面,有体积,价值,所要求的不是最大价值就是最小价值,而定义的dp[i][j]意义是装有i件物品,体积为j的最大值为dp[i][j],简化为一维的dp[j]代表的是在体积为j的时候最大价值为dp[j]。仔细观察,可以发现,在dp[j-v[i]]时,dp[j]本身就可以从dp[j-v[i]]那边得到值,因为dp[j-v[i]]这个地方,它可以组成dp[j]......也就是说,它不需要去判断在dp[j-v[i]]前面是否有数可以组成dp[j-v[i]],因此dp[j-v[i]]为不为0,不影响最终结果......
而这个题目却不同,需要赋值dp[0]=1;在动态转移的时候还得保证dp[j-v[i]]>0,这是因为题意是要求组成n分钱需要的最多硬币数量,那么你要可以组成dp
,dp[n-v[i]]必须要可以组成,否则就会出错.......同理,这道题目原理如此,在做给出n分钱,每种钱币有a,b,c,.....种,求组成n分钱最多的种数,也是要赋值dp[0]=1的,原理是一样的........
这告诫我,在做dp题目时,要仔细思考好其前后的关系,以及中间推导至最后的关系.....
完全背包代码:
多重背包代码:
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