[算法]DP解决钢条切割问题
DP解决钢条切割问题 (原题见算法导论·动态规划)
对长度为n的钢条进行切割,对应的切割长度和价格对应如下:
int cost[] = {0, 1, 5, 8, 9, 10, 17, 17, 20, 24, 30};
比如1对应价值1,10对应价值30。即相应的下标和值的对应。现求切割所得最大效益mx。
递归算法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 int cut_rod(int *cost,int n) { if(n == 0) return 0; int limit = MIN(n,10); //分割第一条的上限 int mx = -1; for(int i = 1;i <= limit; ++i) mx = maxnum(mx,cost[i]+cut_rod(cost,n-i)); //取当前值于递归值的最大值 return mx; } 由于对相同子问题的重复求解,T(n) = 2^n
递归标记数组算法(自顶而下)(DFS) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 int mem_cut_rod(int *cost,int n,int *mem) //mem数组长度为n,所有元素须在其他函数中初始化为-1 { int mx; if (mem[n] >= 0) return mem[n]; //对于求过的问题,直接返回存储的值 if (n == 0) mx = 0; else mx = -1; int limit = MIN(n,10); for(int i = 1;i <= limit; ++i) mx = maxnum(mx,cost[i]+mem_cut_rod(cost,n-i,mem)); //后面的内容和递归型是一样的 mem[n] = mx; //储存计算出的新值 return mx; } 逆拓扑序DP(自底向上) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 int bottom_cut_rod(int *cost,int n) { int mem[MEM_LEN+1]; //MEM_LEN = n,设置标记数组 mem[0] = 0; //i,j将从1开始,这里收益是0 for(int i = 1; i <= n; ++i) //从第一个问题开始求解 { int mx = -1; int limit = MIN(i,10); for(int j = 1;j <= limit; ++j) mx = maxnum(mx,cost[j] + mem[i-j]); //求解最小的问题 mem[i] = mx; } return mem[n]; } 我们可以看到,2,3 的解法复杂度均为O(n^2)。