牛客网23954题:动态规划解决队列得分
一、题目解读
本题考察动态规划在集合元素选择问题中的应用。题目给定N个元素,每个元素属于特定集合(set)并具有特定值(value)。要求选择若干元素组成序列,满足相邻元素若属于相同集合则扣除10分,最终目标是获得最高总分并使用最少元素。
二、解题思路
采用动态规划解法,定义dp[i][j]表示前i个元素中以集合j结尾时的最大得分和对应最小长度。通过三种状态转移处理:不选当前元素、选作第一个元素、选作后续元素。特别处理相邻相同集合的扣分情况。
三、解题步骤
1.初始化dp数组为INT_MIN
2.处理第一个元素的初始状态
3.遍历后续元素:
保持不选当前元素的状态
作为新序列开头的情况
作为序列延续的情况(处理集合相同扣分)
4.最终遍历所有集合状态找出最优解
四、完整代码实现
#include <iostream> #include <vector> #include <climits> using namespace std; struct Element { int set; int value; }; int main() { int N; cin >> N; vector<Element> elements(N); for (int i = 0; i < N; ++i) { cin >> elements[i].set >> elements[i].value; } // dp[i][j]表示前i个元素中以set j结尾的最大得分和最小长度 vector<vector<pair<int, int>>> dp(N, vector<pair<int, int>>(21, {INT_MIN, 0})); // 初始化第一个元素 dp[0][elements[0].set] = {elements[0].value, 1}; for (int i = 1; i < N; ++i) { int current_set = elements[i].set; int current_value = elements[i].value; // 不选当前元素的情况 for (int j = 1; j <= 20; ++j) { dp[i][j] = dp[i-1][j]; } // 选当前元素作为第一个元素 if (current_value > dp[i][current_set].first) { dp[i][current_set] = {current_value, 1}; } else if (current_value == dp[i][current_set].first) { dp[i][current_set].second = min(dp[i][current_set].second, 1); } // 选当前元素作为非第一个元素 for (int prev_set = 1; prev_set <= 20; ++prev_set) { if (dp[i-1][prev_set].first == INT_MIN) continue; int bonus = (prev_set == current_set) ? 10 : 0; int new_score = dp[i-1][prev_set].first + current_value - bonus; int new_length = dp[i-1][prev_set].second + 1; if (new_score > dp[i][current_set].first) { dp[i][current_set] = {new_score, new_length}; } else if (new_score == dp[i][current_set].first) { dp[i][current_set].second = min(dp[i][current_set].second, new_length); } } } // 找出所有可能的最大得分 int max_score = INT_MIN; int min_length = INT_MAX; for (int j = 1; j <= 20; ++j) { if (dp[N-1][j].first > max_score) { max_score = dp[N-1][j].first; min_length = dp[N-1][j].second; } else if (dp[N-1][j].first == max_score) { min_length = min(min_length, dp[N-1][j].second); } } cout << max_score << " " << min_length << endl; return 0; }
五、总结
本解法通过三维状态设计(元素索引、集合编号、得分/长度)高效解决问题,时间复杂度O(N*20)。关键点在于正确处理三种状态转移和相邻相同集合的扣分逻辑。该解法可应用于类似需要同时优化多个指标的选择问题。
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