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9.1 数字三角形

程序员文章站 2022-06-02 11:49:42
...
方法 核心思想 遍历路线
动态规划 状态和状态转移方程 遍历最优子结构(全局最优解包含局部最优解)

9.1 数字三角形
问题:数字三角形问题。有一个由非负整数组成的三角形,第一行只有一个数,除了最下行 之外每个数的左下方和右下方各有一个数,如图9-1所示。从第一行的数开始,每次可以往左下或右下走一格,直到走到最下行,把沿途经过的数 全部加起来。如何走才能使得这个和尽量大?
9.1 数字三角形
先把三角形转化为相应的坐标
9.1 数字三角形

定义函数 定义状态
d(i,j) 从格子(i, j)出发到终点时能得到的最大和值 (包括a(i, j)本身的值)
a(i,j) 格子(i,j)里面的值
定义状态转移方程
d(i,j)=a(i,j)+max{d(i+1,j),d(i+1,j+1)}

得到状态和状态转移方程之后:
方法1:递归计算:

int solve(int i, int j)
{ 
return a[i][j] + (i == n ? 0 : max(solve(i+1,j),solve(i+1,j+1))); 
}

方法2:递推计算(逆序枚举):

int i, j; 
for(j = 1; j <= n; j++) d[n][j] = a[n][j]; 
for(i = n-1; i >= 1; i——) 
   for(j = 1; j <= i; j++) 
   d[i][j] = a[i][j]max(d[i+1][j],d[i+1][j+1]);

方法3:记忆化搜索:

int solve(int i, int j)
{ 
if(d[i][j]= 0) return d[i][j]; 
return d[i][j] = a[i][j](i == n ? 0 : max(solve(i+1,j),solve(i+1,j+1)));
}

优缺点比较:

方法 时间复杂度
递归计算 时间效率低(重复计算)
递推计算 O(n2)
记忆化搜索 O(n2)

递归计算的缺点:
solve(1, 1)对应的调用关系树。solve(3, 2)被计算了两次(一 次是solve(2, 1)需要的,一次是solve(2, 2)需要 的)。
9.1 数字三角形
记忆化搜索的优点:
在递归计算的基础上
首先用“memset(d,-1,sizeof(d));”把d全部初始化 为-1
然后加入代码:

if(d[i][j]= 0) return d[i][j];

用于记忆判断格子(i,j)是否被计算过,从而避免重叠子问题导致重复计算
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