洛谷P1064 金明的预算方案

时间:2023-03-09 16:33:36
洛谷P1064  金明的预算方案

题目描述

金明今天很开心,家里购置的新房就要领钥匙了,新房里有一间金明自己专用的很宽敞的房间。更让他高兴的是,妈妈昨天对他说:“你的房间需要购买哪些物品,怎么布置,你说了算,只要不超过NN元钱就行”。今天一早,金明就开始做预算了,他把想买的物品分为两类:主件与附件,附件是从属于某个主件的,下表就是一些主件与附件的例子:

主件 附件

电脑 打印机,扫描仪

书柜 图书

书桌 台灯,文具

工作椅 无

如果要买归类为附件的物品,必须先买该附件所属的主件。每个主件可以有00个、11个或22个附件。附件不再有从属于自己的附件。金明想买的东西很多,肯定会超过妈妈限定的NN元。于是,他把每件物品规定了一个重要度,分为55等:用整数1-51−5表示,第55等最重要。他还从因特网上查到了每件物品的价格(都是1010元的整数倍)。他希望在不超过NN元(可以等于NN元)的前提下,使每件物品的价格与重要度的乘积的总和最大。

设第jj件物品的价格为v_[j]v[​j],重要度为w_[j]w[​j],共选中了kk件物品,编号依次为j_1,j_2,…,j_kj1​,j2​,…,jk​,则所求的总和为:

v_[j_1] \times w_[j_1]+v_[j_2] \times w_[j_2]+ …+v_[j_k] \times w_[j_k]v[​j1​]×w[​j1​]+v[​j2​]×w[​j2​]+…+v[​jk​]×w[​jk​]。

请你帮助金明设计一个满足要求的购物单。

输入输出格式

输入格式:

第11行,为两个正整数,用一个空格隔开:

N mNm (其中N(<32000)N(<32000)表示总钱数,m(<60)m(<60)为希望购买物品的个数。) 从第22行到第m+1m+1行,第jj行给出了编号为j-1j−1的物品的基本数据,每行有33个非负整数

v p qvpq (其中vv表示该物品的价格(v<10000v<10000),p表示该物品的重要度(1-51−5),qq表示该物品是主件还是附件。如果q=0q=0,表示该物品为主件,如果q>0q>0,表示该物品为附件,qq是所属主件的编号)

输出格式:

一个正整数,为不超过总钱数的物品的价格与重要度乘积的总和的最大值(<200000<200000)。

输入输出样例

输入样例#1:
1000 5
800 2 0
400 5 1
300 5 1
400 3 0
500 2 0
输出样例#1:
2200

这道题乍看是树上依赖背包,直接在树上跑dp,仔细一看,每件物品最多有两件附件,且附件没有从属自己的附件,
也就是说对于每种主件来说选择是确定的:
1.不选主件和附件
2.只选主件
3.选主件+附件1
4.选主件+附件2
5.选主件+附件1+附件2
那么这道题就转化成01背包了,对于每一种状态有5种转移方式。
1.二维DP
由于题中求 不超过总钱数的物品的价格与重要度乘积的总和的最大值,我们令dp[i][j]表示在前i个主件中花费j元最多能够得到的价值*重要度的总和
dp方程可以很快得到:
///id1表示主件的第1个附件,id2表示主件的第2个附件
///lst表示上一个主件的位置,cost[i]表示第i个物品的花费,imp[i]表示第i个物品的重要度
///val[i]表示第i个物品的花费*重要度(这里已经预处理并存储了)

1    int id1 = attch[i][],id2 = attch[i][];
int tmp = cost[id1],mmp = cost[id2];
int a=dp[lst][j],b = (j-cost[i] >= 0 ? dp[lst][ j-cost[i] ] + val[i]:);
int c=(j-cost[i]-tmp>=?dp[lst][j-cost[i]-tmp]+val[i]+tmp*imp[id1]:);
int d=(j-cost[i]-mmp>=?dp[lst][j-cost[i]-mmp]+val[i]+mmp*imp[id2]:);
int e=(j-cost[i]-tmp-mmp>=?dp[lst][j-cost[i]-tmp-mmp]+val[i]+tmp*imp[id1]+mmp*imp[id2]:);
dp[i][j]=max(max(max(max(a,b),c),d),e);

接下来就是经典的二重循环转移了,这里不再赘述

问题来了

看下面的代码:

1    for(int j=mon;j>=cost[u];j--)

mon表示预算(题中的N),cost [ u ] 表示当前主件的花费

如果你是这么写的话,在洛谷上提交代码,你会发现WA了一个点

为什么呢?

因为我们第一种情况并没有全部从上一个主件转移到现在的主件

当 j < cost [ i ] 时,我们发现五个转移条件中有四个不满足,但是第一种情况是可以转移的!

所以当数据不是太水的时候,会存在一些测试点恰好用得上这第一种转移,

所以正确写法是这样的:

1    for(int j=mon;j>=;j--)

2.一维DP(滚动数组)

我们可以发现我们每一次的转移都是建立在上一次的基础上,所以我们只要逆序dp,这样使得此次dp都是由上一次的状态转移而来

同理:

     int id1=attch[i][],id2=attch[i][];
int tmp=cost[id1],mmp=cost[id2];
int a=dp[j],b=(j-cost[i]>=?dp[j-cost[i]]+val[i]:);
int c=(j-cost[i]-tmp>=?dp[j-cost[i]-tmp]+val[i]+tmp*imp[id1]:);
int d=(j-cost[i]-mmp>=?dp[j-cost[i]-mmp]+val[i]+mmp*imp[id2]:);
int e=(j-cost[i]-tmp-mmp>=?dp[j-cost[i]-tmp-mmp]+val[i]+tmp*imp[id1]+mmp*imp[id2]:);
dp[j]=max(max(max(max(a,b),c),d),e);

接下来就是经典的01背包循环了

那么一维dp是否存在上述二维数组的问题呢??

我们发现一维dp是在覆盖上一次状态的基础上达到优化空间的目的的,所以未覆盖的位置(j < cost [ i ] 时)是依旧存在于数组中的,这样就不存在上述问题了

两个方案代码如下

1.

 #include<cstring>
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<cctype>
#include<vector>
using namespace std;
namespace zi_qilin
{
const int maxm=+;
const int maxn=+;
int n,mon,lst;
int imp[maxn],val[maxn],cost[maxn],dp[maxn][maxm];
int attch[maxm][];
vector<int> obj;
inline int read()
{
int x=;bool w=;char c=;
while(!isdigit(c)) w|=c=='-',c=getchar();
while(isdigit(c)) x=(x<<)+(x<<)+(c^),c=getchar();
return w?-x:x;
}
inline void fuzhi(int i,int j)
{
int id1=attch[i][],id2=attch[i][];
int tmp=cost[id1],mmp=cost[id2];
int a=dp[lst][j],b=(j-cost[i]>=?dp[lst][j-cost[i]]+val[i]:);
int c=(j-cost[i]-tmp>=?dp[lst][j-cost[i]-tmp]+val[i]+tmp*imp[id1]:);
int d=(j-cost[i]-mmp>=?dp[lst][j-cost[i]-mmp]+val[i]+mmp*imp[id2]:);
int e=(j-cost[i]-tmp-mmp>=?dp[lst][j-cost[i]-tmp-mmp]+val[i]+tmp*imp[id1]+mmp*imp[id2]:);
dp[i][j]=max(max(max(max(a,b),c),d),e);
//printf("%d\n",dp[i][j]);
//if(i==4) printf("%d %d\n",j,dp[i][j]);
}
inline int work()
{
memset(attch,,sizeof(attch));
mon=read()/,n=read();
obj.push_back();
for(int i=;i<=n;i++)
{
int a=read()/,b=read(),q=read();
cost[i]=a,imp[i]=b;
val[i]=a*b;
if(q)
{
if(attch[q][]) attch[q][]=i;
else attch[q][]=i;
continue;
}
obj.push_back(i);
}
memset(dp,,sizeof(dp));
lst=;
for(int i=;i<obj.size();i++)
{
int u=obj[i];
for(int j=mon;j>=;j--)
{
fuzhi(u,j);
}
lst=obj[i];
//printf("%d\n",dp[lst][mon]);
}
printf("%d",dp[lst][mon]*);
return ;
}
}
int main()
{
//system("mode con cols=100 lines=10000");
//freopen("testdata.in","r",stdin);
//freopen("ppp.out","w",stdout);
return zi_qilin::work();
}

2.

 #include<cstring>
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<cctype>
#include<vector>
using namespace std;
namespace zi_qilin
{
const long long maxm=+;
const long long maxn=+;
long long n,mon,lst;
long long imp[maxn],val[maxn],cost[maxn],dp[maxm];
long long attch[maxm][];
vector<long long> obj;
inline long long read()
{
long long x=;bool w=;char c=;
while(!isdigit(c)) w|=c=='-',c=getchar();
while(isdigit(c)) x=(x<<)+(x<<)+(c^),c=getchar();
return w?-x:x;
}
inline void fuzhi(long long i,long long j)
{
long long id1=attch[i][],id2=attch[i][];
long long tmp=cost[id1],mmp=cost[id2];
long long a=dp[j],b=(j-cost[i]>=?dp[j-cost[i]]+val[i]:);
long long c=(j-cost[i]-tmp>=?dp[j-cost[i]-tmp]+val[i]+tmp*imp[id1]:);
long long d=(j-cost[i]-mmp>=?dp[j-cost[i]-mmp]+val[i]+mmp*imp[id2]:);
long long e=(j-cost[i]-tmp-mmp>=?dp[j-cost[i]-tmp-mmp]+val[i]+tmp*imp[id1]+mmp*imp[id2]:);
dp[j]=max(max(max(max(a,b),c),d),e);
//printf("%d\n",dp[j]);
}
inline long long work()
{
memset(attch,,sizeof(attch));
mon=read()/,n=read();
obj.push_back();
for(long long i=;i<=n;i++)
{
long long a=read()/,b=read(),q=read();
cost[i]=a,imp[i]=b;
val[i]=a*b;
if(q)
{
if(attch[q][]) attch[q][]=i;
else attch[q][]=i;
continue;
}
obj.push_back(i);
}
memset(dp,,sizeof(dp));
lst=;
for(long long i=;i<obj.size();i++)
{
long long u=obj[i];
for(long long j=mon;j>=cost[u];j--)
{
fuzhi(u,j);
}
lst=u;
}
printf("%lld",dp[mon]*);
return ;
}
}
int main()
{
//freopen("testdata.in","r",stdin);
//freopen("mmp.out","w",stdout);
return zi_qilin::work();
}

ps:就这个问题我调了一个小时,果然还是一维数组省心啊~~