Poj 1015
轉載自 優YoU http://blog.csdn.net/lyy289065406/article/details/6671105
大致題意:
在遙遠的國家佛羅布尼亞,嫌犯是否有罪,須由陪審團決定。陪審團是由法官從公眾中挑選的。先隨機挑選n 個人作為陪審團的候選人,然後再從這n 個人中選m 人組成陪審團。選m 人的辦法是:控方和辯方會根據對候選人的喜歡程度,給所有候選人打分,分值從0 到20。為了公平起見,法官選出陪審團的原則是:選出的m 個人,必須滿足辯方總分D和控方總分P的差的絕對值|D-P|最小。如果有多種選擇方案的 |D-P| 值相同,那麼選辯控雙方總分之和D+P最大的方案即可。
輸出:
選取符合條件的最優m個候選人後,要求輸出這m個人的辯方總值D和控方總值P,並升序輸出他們的編號。
解題思路:
動態規劃。
為敘述問題方便,現將任一選擇方案中,辯方總分和控方總分之差簡稱為“辯控差”,辯方總分和控方總分之和稱為“辯控和”。第i 個候選人的辯方總分和控方總分之差記為V(i),辯方總分和控方總分之和記為S(i)。
現用dp(j, k)表示,取j 個候選人,使其辯控差為k 的所有方案中,辯控和最大的那個方案(該方案稱為“方案dp(j, k)”)的辯控和。
並且,我們還規定,如果沒法選j 個人,使其辯控差為k,那麼dp(j, k)的值就為-1,也稱方案dp(j, k)不可行。本題是要求選出m 個人,那麼,如果對k 的所有可能的取值,求出了所有的dp(m, k) (-20×m≤ k ≤ 20×m),那麼陪審團方案自然就很容易找到了。
問題的關鍵是建立遞推關係。需要從哪些已知條件出發,才能求出dp(j, k)呢?顯然,方案dp(j, k)是由某個可行的方案dp(j-1, x)( -20×m ≤ x ≤ 20×m)演化而來的。
可行方案dp(j-1, x)能演化成方案dp(j, k)的必要條件是:存在某個候選人i,i 在方案dp(j-1, x)中沒有被選上,且x+V(i) = k。在所有滿足該必要條件的dp(j-1, x)中,選出 dp(j-1, x) + S(i) 的值最大的那個,那麼方案dp(j-1, x)再加上候選人i,就演變成了方案 dp(j, k)。
這中間需要將一個方案都選了哪些人都記錄下來。不妨將方案dp(j, k)中最後選的那個候選人的編號,記在二維陣列的元素path[j][k]中。那麼方案dp(j, k)的倒數第二個人選的編號,就是path[j-1][k-V[path[j][k]]]。假定最後算出瞭解方案的辯控差是k,那麼從path[m][k]出發,就能順藤摸瓜一步步回溯求出所有被選中的候選人。
初始條件,只能確定dp(0, 0) = 0,其他均為-1。由此出發,一步步自底向上遞推,就能求出所有的可行方案dp(m, k)( -20×m ≤ k ≤ 20×m)。實際解題的時候,會用一個二維陣列dp 來存放dp(j, k)的值。而且,由於題目中辯控差的值k 可以為負數,而程式中數租下標不能為負數,所以,在程式中不妨將辯控差的值都加上修正值fix=400,以免下標為負數導致出錯。
為什麼fix=400?這是很顯然的,m上限為20人,當20人的d均為0,p均為20時,會出現辨控差為-400。修正後迴避下標負數問題,區間整體平移,從[-400,400]對映到[0,800]。
此時初始條件修正為dp(0, fix) = 0,其他均為-1。
DP後,從第m行的dp(m, fix)開始往兩邊搜尋最小|D-P| 即可,第一個不為dp[m][k]!=-1的位置k就是最小|D-P|的所在。
最後就是求m個人的D和P,由於D+P = dp(m, |D-P| ) ,|D-P|已知。
那麼D= (D+P + |D-P| )/2 , P=(D+P-|D-P| ) / 2
計算D和P時注意修正值fix
//Memory Time
//388K 16MS
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;
int n; //候選人數
int m; //當選人數
int dp[21][801]; //dp[j][k]:取j個候選人,使其辯控差為k的所有方案中,辯控和最大的方案的辯控和
int path[21][801]; //記錄所選定的候選人的編號
/*回溯,確認dp[j][k]方案是否曾選擇過候選人i*/
bool select(int j,int k,int i,int* v)
{
while(j>0 && path[j][k]!=i)
{
k-=v[ path[j][k] ];
j--;
}
return j?false:true;
}
int main(void)
{
int time=1;
while(cin>>n>>m && n)
{
/*Initial*/
int j,k,i;
int* p=new int[n+1]; //每個人的控方值
int* d=new int[n+1]; //每個人的辯方值
int* s=new int[n+1]; //每個人的辨控和
int* v=new int[n+1]; //每個人的辨控差
memset(dp,-1,sizeof(dp));
memset(path,0,sizeof(path));
/*Input*/
for(i=1;i<=n;i++)
{
cin>>p[i]>>d[i];
s[i]=p[i]+d[i];
v[i]=p[i]-d[i];
}
int fix=m*20; //總修正值,修正極限為從[-400,400]對映到[0,800]
/*DP*/
dp[0][fix]=0; //由於修正了數值,因此dp[0][fix]才是真正的dp[0][0]
for(j=1;j<=m;j++)
for(k=0;k<=2*fix;k++)
{
if(dp[j-1][k]>=0) //區間已平移,dp[0][fix]才是真正的dp[0][0]
{
for(i=1;i<=n;i++)
if(dp[j][ k+v[i] ] < dp[j-1][k]+s[i])
{
if(select(j-1,k,i,v))
{
dp[j][ k+v[i] ] = dp[j-1][k]+s[i];
path[j][ k+v[i] ] = i;
}
}
}
}
/*Output*/
for(k=0;k<=fix;k++)
if(dp[m][fix-k]>=0 || dp[m][fix+k]>=0) //從中間向兩邊搜尋最小辨控差的位置k
break;
int div=dp[m][fix-k] > dp[m][fix+k] ? (fix-k):(fix+k); //最小辨控差
cout<<"Jury #"<<time++<<endl;
cout<<"Best jury has value ";
//辯方總值 = (辨控和+辨控差+修正值)/2
cout<<(dp[m][div]+div-fix)/2<<" for prosecution and value ";
//控方總值 = (辨控和-辨控差+修正值)/2
cout<<(dp[m][div]-div+fix)/2<<" for defence:"<<endl;
int* id=new int[m];
for(i=0,j=m,k=div;i<m;i++)
{
id[i]=path[j][k];
k-=v[ id[i] ];
j--;
}
sort(id,id+m); //升序輸出候選人編號
for(i=0;i<m;i++)
cout<<' '<<id[i];
cout<<endl<<endl;
/*Relax*/
delete p;
delete d;
delete s;
delete v;
delete id;
}
return 0;
}