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動態(tài)規(guī)劃之矩陣連乘問題

如果沒有人告訴你矩陣連乘問題就應(yīng)該用動態(tài)規(guī)劃的方法來解決,那么我們應(yīng)該如何想到呢?
wiki:動態(tài)規(guī)劃是這樣子的
這里有對矩陣連乘問題的描述。首先應(yīng)該對問題進(jìn)行抽象,如果能夠了解問題中矩陣的部分,那么問題可以抽象成這樣poj1651。這里問題的另一種簡單的表示方式就是:給定一列數(shù),每次你可以從中抽取1個(gè)數(shù)(除去頭尾兩個(gè)數(shù)不可以抽?。O(shè)置一個(gè)score,當(dāng)你抽取該數(shù)的時(shí)候,score要加上該數(shù)和左右兩個(gè)數(shù)的乘積,問抽取到最后只剩下頭尾兩個(gè)數(shù)的時(shí)候,怎樣的抽取順序可以使score的值最小呢?
很直觀的方法就是枚舉每種抽取方式,然后找出使score最小的那一次抽取。(這被稱為笨辦法)
先設(shè)有n個(gè)要抽取的數(shù),也就是總數(shù)為n+2。我們試著從中抽取m個(gè),那么我們會發(fā)現(xiàn)在省下的那些還沒被抽取的數(shù)字中應(yīng)該存在一種抽取策略使得它們的score最?。?strong>最優(yōu)子結(jié)構(gòu),這里可以用簡單的反證法說明),換句話說,就是我們前面怎樣的抽取順序?qū)竺娌粫斐捎绊憽_@里就說明了笨辦法為什么笨了:如果我們找出了后面抽取的最優(yōu)策略后,那么每次我們改變前面的m個(gè)數(shù)的抽取順序時(shí),是不需要對后面抽取順序進(jìn)行枚舉的,只有用最優(yōu)那個(gè)策略即可(重疊子問題)。
那么這樣說的話,只要找出前面抽取的最優(yōu)策略和后面抽取的最優(yōu)策略的話,那么就可以找出這樣的結(jié)果:以先抽取m個(gè)為分界限的最優(yōu)解。那么要求抽取n個(gè)球的問題時(shí),就需要從1開始到n/2為分界限的最優(yōu)解。然后再對每個(gè)子問題進(jìn)行遞歸的求解,當(dāng)n=1時(shí)那么問題無需再進(jìn)行分解。
上面這樣子理解有個(gè)缺點(diǎn):很難用計(jì)算機(jī)語言實(shí)現(xiàn)。問題在于先抽取m個(gè)數(shù),這些數(shù)的位置不連續(xù)。其實(shí)把它改為連續(xù)的對題目的求解也是一樣的,不過這時(shí)候要找的就不是從1到n/2為分界限的最優(yōu)解了(這樣的話就不全面)。應(yīng)該從開頭的1,一直到n-1進(jìn)行找最優(yōu)解。
這是poj1651的代碼:
 1 #include<iostream>
 2 using namespace std;
 3 const int inf = 0xffffff;
 4 int dp[101][101];
 5 int num[101];
 6 void input(int n){
 7      for(int i = 1 ; i <= n; i++)
 8              cin>>num[i];
 9      for(int i = 0; i <= n; i++)
10              for(int j = 0 ; j <= n; j++)
11                      dp[i][j] = inf;
12 }
13 int solve(int a,int b){
14     if(dp[a][b] != inf)return dp[a][b];
15     if(b - a == 2){
16          dp[a][b] = num[a]*num[a+1]*num[b];
17          return dp[a][b];
18     }
19     if(b - a == 1){
20          dp[a][b] = 0;
21          return dp[a][b];
22     }
23     int min = inf;
24     int temp;
25     for(int i = a+1 ; i < b; i ++){
26             temp = solve(a,i) + solve(i,b) + num[a]*num[i]*num[b];
27             if(temp < min) min = temp;
28     }
29     dp[a][b] = min;
30     return dp[a][b];
31 }
32 int main(){
33     int n;
34     while(cin >> n){
35               input(n);
36               cout << solve(1,n)<<endl;
37     }
38 }

posted on 2011-12-28 18:45 is-programmer 閱讀(1572) 評論(0)  編輯 收藏 引用


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