牛客12533题解析:动态规划求解最大乘积问题(附代码实现)
一、题目解读
牛客12533题要求从n个人中选择k个人,使他们的能力值乘积最大,且相邻两人编号差不超过d。需考虑正负数的乘积组合情况,通过优化算法找到最优解。
二、解题思路
采用动态规划(Dynamic Programming)解决。定义二维数组dp_max[i][j]和dp_min[i][j],分别表示选j个人且最后一个人为i时的最大和最小乘积。通过状态转移方程,利用前j-1个人的乘积与当前能力值计算,兼顾正×正、负×负、正×负三种情况,避免重复计算。
三、解题步骤
1. 初始化:选1人时,乘积即其能力值。
2. 循环处理选j个人(2≤j≤k),当前人i从j到n遍历。
3. 前一个人l在[i-d, i-1]范围内,计算最大/最小乘积:
○ dp_max[i][j] = max(dp_max[l][j-1] * ability[i-1], dp_min[l][j-1] * ability[i-1])
○ dp_min[i][j] = min(dp_max[l][j-1] * ability[i-1], dp_min[l][j-1] * ability[i-1])
4. 最终结果:遍历dp_max[k][i](i=k到n)取最大值。
四、代码与注释
#include <iostream> #include <vector> #include <climits> using namespace std; long long maxProduct(int n, vector<int>& ability, int k, int d) { // dp_max[i][j]表示选j个人,最后一个人是i时的最大乘积 // dp_min[i][j]表示选j个人,最后一个人是i时的最小乘积 vector<vector<long long>> dp_max(n+1, vector<long long>(k+1, LLONG_MIN)); vector<vector<long long>> dp_min(n+1, vector<long long>(k+1, LLONG_MAX)); // 初始化:选1个人时就是自己的能力值 for(int i = 1; i <= n; i++) { dp_max[i][1] = ability[i-1]; dp_min[i][1] = ability[i-1]; } for(int j = 2; j <= k; j++) { // 选j个人 for(int i = j; i <= n; i++) { // 当前选第i个人 // 前一个人只能在[i-d, i-1]范围内 int start = max(j-1, i-d); // 至少需要j-1个人 for(int l = start; l < i; l++) { // 考虑三种情况:正×正,负×负,正×负 dp_max[i][j] = max(dp_max[i][j], max(dp_max[l][j-1] * ability[i-1], dp_min[l][j-1] * ability[i-1])); dp_min[i][j] = min(dp_min[i][j], min(dp_max[l][j-1] * ability[i-1], dp_min[l][j-1] * ability[i-1])); } } } // 找出选k个人时的最大乘积 long long result = LLONG_MIN; for(int i = k; i <= n; i++) { result = max(result, dp_max[i][k]); } return result; } int main() { int n, k, d; cin >> n; vector<int> ability(n); for(int i = 0; i < n; i++) cin >> ability[i]; cin >> k >> d; cout << maxProduct(n, ability, k, d) << endl; return 0; }
五、总结
本解法通过动态规划将复杂问题分解为子问题,利用状态转移优化时间复杂度。关键在于处理正负数的乘积逻辑,确保最终结果正确。代码结构清晰,注释明确,适用于同类最大乘积问题的参考与学习。
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