算法的第三章作业。。

计科2101李婧 2022-11-14 15:52:47

一、请写出以下题目的动态规划方程:

设有 N堆石子排成一排,其编号为 1,2,3,…,N。

每堆石子有一定的质量,可以用一个整数来描述。用数组a[N]表示每堆石子的质量,sum[i,j]表示第i堆石子到第j堆石子的总质量

现在要将这 N堆石子合并成为一堆。每次只能合并相邻的两堆,合并的代价为这两堆石子的质量之和,合并后与这两堆石子相邻的石子将和新堆相邻,合并时由于选择的顺序不同,合并的总代价也不相同。

例如有 4堆石子分别为 1 3 5 2, 我们可以先合并 1、2 堆,代价为 4,得到 4 5 2, 又合并 1,2 堆,代价为 9,得到 9 2 ,再合并得到 11,总代价为 4+9+11=24;

如果第二步是先合并 2,3 堆,则代价为 7,得到 4 7,最后一次合并代价为 11,总代价为 4+7+11=22。

问题是:找出一种合理的方法,使总的代价最小,输出最小代价。

 格式如下:

状态表示:用dp[i,j]表示从第i堆石子到第j堆石子的全部方案 并从中找出最小代价的方案(即找出相邻两数相加最小)

状态方程:dp[i , j] = min(dp[i , j] , dp[i , k] + dp[k , j] + sum[j] - sum[i - 1])    最后返回dp[1][n]

             当前将[i,k]和[k+1,j]合并成[i,j]的代价为:合并成[i,k]的最小代价dp[i,k] + 合并成[k+1,j]的最小代价dp[k+1,j] + 将这两堆合并的代价sum[j]-sum[i-1] 

边界条件:只有两个石子堆    

时间、空间复杂度分析:时间复杂度O(n^3) (左端点、右端点、合并分界线三次循环)

 

二.、结合本章的学习,总结你对动态规划法的体会和思考

  动态规划的基本思想就是把待求问题分解成若干个子问题,先求解子问题,再结合这些子问题的解得到原文题。动态规划对于找到最优解答有重要作用.通常有四个步骤:1、找出最优解的性质,并刻画其结构特征;2、递归的定义最优值;3、以自底向上的方式(填表);4、构建最优值

  经过这一章的学习,我觉得重难点是在理解题目,分析题目,找到状态表示、状态方程、边界条件。对子问题进行分析的时候,自己找个小例子画一下子问题分解图。

 

 

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