【题解】生日蛋糕

题目来源:loj

题目描述

Mr.W 要制作一个体积为Nπ的M 层生日蛋糕,每层都是一个圆柱体。

设从下往上数第 i蛋糕是半径为Ri ,高度为 Hi的圆柱。当i<M时,要求Ri>Ri+1且Hi>Hi+1 。由于要在蛋糕上抹奶油,为尽可能节约经费,我们希望蛋糕外表面(最下一层的下底面除外)的面积 Q 最小。 令 Q=Sπ,请编程对给出的 N和 M ,找出蛋糕的制作方案(适当的 Ri 和 Hi 的值),使 S 最小。(除 Q 外,以上所有数据皆为正整数)
在这里插入图片描述

输入格式

第一行为 N ,表示待制作的蛋糕的体积为Nπ ;

第二行为 M ,表示蛋糕的层数为M 。
输出格式
输出仅一行,一个整数 (若无解则 )。

样例

样例输入
100
2
样例输出
68
附:圆柱相关公式:
体积V=π*RRH
侧面积S1=2πRH ;
底面积S=πRR 。

数据范围与提示
对于全部数据,1<=N<=10000,1<=M<=20。

思路

深搜+剪枝,思路来自这位博主

code

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,anss=1e9;
void dfs(int k,int now_s,int now_v,int pre_r,int pre_h)
//k:当前层数 now_s:当前的表面积 now_v:当前的体积 pre_r:上一层的半径 pre_h:上一层的高度 
{
    
    
	if (k==m+1 && now_v==n) //层数满了,而且当前的体积刚好符合规定的体积 
	{
    
    
		anss=min(anss,now_s); //更新最小的表面积 
		return ;
	}
	if (now_v>=n) return ; //当前体积大于等于规定的体积,走不下去了,返回 
	int t=m-k+1; //t:剩下还有多少层没有安排
	if (t*pre_r*pre_r*pre_h+now_v<n) return ;//当现在的已有体积加上之后的最大体积(并不是真正的最大,会比最大还要大一些)还要小于要求的体积时,返回
	if (k==1) //最底层 
	{
    
    
		for (int r=pre_r;r>=m;r--) //最底层的半径最大为28,最小为层数m
		  for (int h=m;h<=pre_h;h++) //最底层的高度最小为m,最大为28 
			dfs(k+1,now_s+r*r+2*r*h,now_v+r*r*h,r,h); //因为是最后一层,所以在计算表面积的时候就可以直接把最后一层的圆面积加上去 
	} 
	else
	{
    
    
		for (int r=pre_r-1;r>=m-k+1;r--)
		  for (int h=m-k+1;h<=pre_h-1;h++)
			dfs(k+1,now_s+2*r*h,now_v+r*r*h,r,h);
	}
}
int main()
{
    
    
	scanf("%d%d",&n,&m);
	dfs(1,0,0,28,28); //从最底层开始搜起,因为体积n<=20000,所以h和r的取值都要小于等于28 
	cout<<anss<<endl;
	return 0;
} 

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转载自blog.csdn.net/weixin_45485187/article/details/103456938
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