洛谷P1489题解析:动态规划求解血量分配问题的优化方案
一、题目解读
洛谷P1489题要求将n个人的血量分配为两组,使两组血量之差最小,同时人数尽可能平衡。这是一类典型的组合优化问题,需要高效算法找到最优解。题目难点在于如何在有限时间内计算所有可能的组合,并从中筛选出最优结果。
二、解题思路
采用动态规划(Dynamic Programming)解决该问题。核心思想是将原问题分解为子问题,利用子问题的最优解推导整体最优解。通过构建二维dp数组dp[i][j]表示“选i个人能否组成j血量”,逐步迭代求解,最终找到最接近总血量一半的分配方案,并兼顾人数平衡。
三、解题步骤
1. 数据预处理:输入n和每个人的血量,计算总血量total,初始化dp数组。
2. 动态规划迭代:外层循环遍历人数k,内层双循环倒序枚举人数i和血量j,利用状态转移方程dp[i+1][j] = dp[i][j-blood[k]]更新。
3. 最优解筛选:从dp数组中寻找最接近total/2的血量值,同时比较人数差,优先选择人数更平衡的方案。
4. 输出结果:输出两组血量的最小值和最大值。
四、代码与注释
#include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; int main() { ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(nullptr); // 加快输入输出速度 int n; cin >> n; vector<int> blood(n); int total = 0; for (int i = 0; i < n; ++i) { cin >> blood[i]; total += blood[i]; } // dp[i][j]表示选i个人能否组成j血量 vector<vector<bool>> dp(n/2+2, vector<bool>(total/2+1, false)); dp[0][0] = true; // 初始状态:不选人时血量为0 for (int k = 0; k < n; ++k) { for (int i = min(k, n/2); i >= 0; --i) { for (int j = total/2; j >= blood[k]; --j) { if (dp[i][j-blood[k]]) { // 若存在前状态,更新当前状态 dp[i+1][j] = true; } } } } // 寻找最优解:最接近total/2且人数最平衡 int best_sum = 0, best_count = 0; for (int j = total/2; j >= 0; --j) { for (int i = 0; i <= n/2; ++i) { if (dp[i][j]) { if (abs(total-2*j) < abs(total-2*best_sum)) { best_sum = j; best_count = i; } else if (abs(total-2*j) == abs(total-2*best_sum)) { if (abs(n-2*i) < abs(n-2*best_count)) { best_count = i; } } } } } cout << min(best_sum, total-best_sum) << " " << max(best_sum, total-best_sum) << endl; return 0; }
五、总结
本文通过动态规划方法解决了洛谷P1489的血量分配问题,核心在于将复杂组合问题转化为状态转移方程,并通过优化迭代过程降低时间复杂度。代码中通过倒序循环避免重复计算,最优解筛选兼顾了血量差和人数平衡的双重要求,为同类背包问题提供了高效参考方案。
原创内容 转载请注明出处