初识DP

写在前面的话:

其实在去年寒假奥赛集训的时候,就已经接触DP了,但自己是真得对那时的自己很无语,不会,想不通,记不住就不管了,也没想过要一定把它吃透--但该来的总还是要来的。

所以现在就来玩好玩的DP吧。

DP分类:

一、简单基础dp

这类dp主要是一些状态比较容易表示,转移方程比较好想,问题比较基本常见的。主要包括递推、背包、LIS(最长递增序列),LCS(最长公共子序列)

二、区间dp

三、树形dp

四、数位dp

五、状态压缩dp

好,柿子先从软的捏

先了解dp的基本思想吧。

在现实生活中,有些过程可以分成若干个相互联系的阶段,在它的每一阶段都要做出决策,从而使整个过程达到最好的活动效果。其中,各个阶段决策的选取既依赖当前面临的状态,又影响以后的发展,当个各阶段决策确定后,就构成了一个决策序列。

动态规划问题满足三大重要性质

  • 最优子结构性质:如果问题的最优解所包含的子问题的解也是最优的,我们就称该问题具有最优子结构性质(即满足最优化原理)。最优子结构性质为动态规划算法解决问题提供了重要线索。
  • 子问题重叠性质:子问题重叠性质是指在用递归算法自顶向下对问题进行求解时,每次产生的子问题并不总是新问题,有些子问题会被重复计算多次。动态规划算法正是利用了这种子问题的重叠性质,对每一个子问题只计算一次,然后将其计算结果保存在一个表格中,当再次需要计算已经计算过的子问题时,只是在表格中简单地查看一下结果,从而获得较高的效率。
  • 无后效性:将各阶段按照一定的次序排列好之后,对于某个给定的阶段状态,它以前各阶段的状态无法直接影响它未来的决策,而只能通过当前的这个状态。换句话说,每个状态都是过去历史的一个完整总结。这就是无后向性,又称为无后效性。

 OK,现在就开始看第一个简单的模型吧--数字金字塔。

               
                 7
               3 8
              8 1 0
             2 7 4 4
            4 5 2 6 5

大体思想:

法1:顺推法

路径起点确定,中间点与终点相对不确定,定义f[x][y]为从(1,1)出发到达(x,y)的路径最大权值和。

因为要使从(x,y)到终点值最大,就要使(1,1)到(x,y)值最大,并且,到达(x,y)的路径就只有两条,一个左上,一个右上,当然,两边的点也不必担心,因为它的左上或右上的值为零,状态转移方程依然成立。

 f[x][y]=max{f[i-1][y-1],f[i-1][y]}+a[x][y]。

最后,ans为f[n][1~n]最大的一个

法2:逆推法(新颖的脑回路)

由顶向下分析,自底向上计算。

f[x][y]=max{f[x+1][y+1]+f[x+1][y]}+a[x][y]。

for(int i=1;i<=n;i++)

f[n][i]=a[n][i];

推荐博文;https://www.cnblogs.com/Renyi-Fan/p/9285495.html

and then  

LIS(最长上升子序列) 

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#define MAX 110000
using namespace std;
int a[MAX],f[MAX];
int main()
{
 int n;
 cin>>n;
 for(int i=1 ; i<=n ; i++)
   cin>>a[i];
 for(int i=1 ; i<=n ; i++)
 {
   f[i]=1;
   for(int j=1;j<=n-1;j++)
     if(a[i]>a[j]) f[i]=max(f[j]+1,f[i]);
 }
 sort(f+1,f+1+n);
 cout<<f[n];
 return 0;
 } 

以上为0(n^2)

我自己的理解:

f[i]表示以a[i]结尾的序列的最长长度,其序列最短也还是有一个的(本身),so初始化为f[i]=1;

后面如果有比a[i]小的,例如我们先设为a[k]吧,那我们可以选择将以a[i]结尾的那一串数接在a[k]的后面,此时以a[k]结尾的序列长度就为f[i]+1;

当然,选择这个a[i]接在后面不一定是最长的,所以我们要将目前已知f[i]的值与选择a[i]接在前面从而得到的值比较,

f[i]=max(f[j]+1,f[i])。

依次遍历a[1]~a[n],然后sort一下就能得到lis了。

有0(nlongn)的写法,但是,好吧,我不会啊。。。

LCS(最长公共子序列):

 1 //T:最长公共子序列 
 2 #include <cstdio>
 3 #include <algorithm>
 4 
 5 #define MAXN 2111
 6 
 7 using namespace std;
 8 
 9 int n, m;
10 int a[MAXN], b[MAXN];
11 int f[MAXN][MAXN];
12 int main() {
13     scanf("%d%d", &n, &m);
14     for(int i = 1; i <= n; i++) scanf("%d", &a[i]);
15     for(int i = 1; i <= m; i++) scanf("%d", &b[i]);
16     
17     for(int i = 1; i <= n; i++) {
18         for(int j = 1; j <= m; j++) {
19             
20             f[i][j] = max(f[i - 1][j], f[i][j - 1]);
21             
22             if(a[i] == b[j]) f[i][j] = max(f[i][j], f[i - 1][j - 1] + 1);
23             
24             else f[i][j] = max(f[i][j], f[i - 1][j - 1]);
25             
26         }
27     }
28     printf("%d\n", f[n][m]);
29     return 0;
30 }

OK,现在来看一些题目:(未完待续)

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转载自www.cnblogs.com/becase/p/11809013.html
DP
DP?