「洛谷P1220」 关路灯 - 搜索/dp

题目描述

某一村庄在一条路线上安装了n盏路灯,每盏灯的功率有大有小(即同一段时间内消耗的电量有多有少)。老张就住在这条路中间某一路灯旁,他有一项工作就是每天早上天亮时一盏一盏地关掉这些路灯。
为了给村里节省电费,老张记录下了每盏路灯的位置和功率,他每次关灯时也都是尽快地去关,但是老张不知道怎样去关灯才能够最节省电。他每天都是在天亮时首先关掉自己所处位置的路灯,然后可以向左也可以向右去关灯。开始他以为先算一下左边路灯的总功率再算一下右边路灯的总功率,然后选择先关掉功率大的一边,再回过头来关掉另一边的路灯,而事实并非如此,因为在关的过程中适当地调头有可能会更省一些。
现在已知老张走的速度为1m/s,每个路灯的位置(是一个整数,即距路线起点的距离,单位:m)、功率(W),老张关灯所用的时间很短而可以忽略不计。
请你为老张编一程序来安排关灯的顺序,使从老张开始关灯时刻算起所有灯消耗电最少(灯关掉后便不再消耗电了)。

输入输出格式

输入格式

输入文件第一行是两个数字n和c,n表示路灯的总数,c老张所处位置的路灯号;
接下来n行,每行两个数据,给出每盏路灯的位置和功率。

输出格式

一个数据,即最少的功耗(单位:J,1J=1W·s)。

输入输出样例

输入样例

5 3
2 10
3 20
5 20
6 30
8 10

输出样例

270

样例解释

此时关灯顺序为3 4 2 1 5,不必输出这个关灯顺序

分析

这本是一道区间DP的题,我硬生生的用爆搜过去了。其实搜索也很简单,定义 d f s ( x , n o w ) 指当前在 x 号灯,已经耗电 n o w ( J ) ,这样就很好搜索了。不过注意一点,每次找只需要找当前节点 x 的左右两边就行了,这里运用的贪心的思想,就是如果去关 x 的非相邻的灯,一定会经过其中一个相邻的灯,这样倒不如先关那个相邻的灯,使功耗更少,这样就可以过了。其实,代码中 d f s 函数里的循环还可以省掉,不过这样已经够了。

再讲讲DP的思路吧,就不列出代码了。定义 f [ i ] [ j ] [ 0 ] 为关掉 [ i , j ] 区间的灯,最后在 i 处, f [ i ] [ j ] [ 1 ] 表示关掉 [ i , j ] 区间的灯,最后在 j 处。则

f [ i ] [ j ] [ 0 ] = min { f [ i + 1 ] [ j ] [ 0 ] + ( s u m [ n ] ( s u m [ j ] s u m [ i ] ) ) × ( a [ i + 1 ] a [ i ] ) , f [ i + 1 ] [ j ] [ 1 ] + ( s u m [ n ] ( s u m [ j ] s u m [ i ] ) ) × ( a [ j ] a [ i ] ) ) }

f [ i ] [ j ] [ 1 ] = min { f [ i ] [ j 1 ] [ 0 ] + ( s u m [ n ] ( s u m [ j 1 ] s u m [ i 1 ] ) ) × ( a [ j ] a [ i ] ) , f [ i ] [ j 1 ] [ 1 ] + ( s u m [ n ] ( s u m [ j 1 ] s u m [ i 1 ] ) ) × ( a [ j ] a [ j 1 ] ) }

其中, a [ i ] 指第 i 盏路灯的位置, s u m [ i ] 指区间 [ 1 , i ] 的功率和,即 s u m [ i ] = s u m [ i 1 ] + i 盏灯的功率。

还要注意初始化,一开始将 f [ ] [ ] [ ] 数组归为 + ,将 f [ c ] [ c ] [ 0 ] = f [ c ] [ c ] [ 1 ] = 0 , c 指一开始的位置,外层 j c n ,内层 i j + 1 1 ,依次更新即可。

代码

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cmath>
using namespace std;
struct node {
    int power;//耗电量
    int pos;//位置
}a[55];
int ans=0x7fffffff/2,n,c;
int vis[55];//标记有没有走过
void dfs(int x,int now) {
    int t=0;
    if (now>ans) return;//当前耗电量已经大于最优解,直接return
    int i=x+1;
    while (vis[i]&&i<=n) i++;//找右边
    if (i<=n){
        t=0;
        for (int j=1;j<=n;j++) {//这层以及下层循环可以省掉
            if (!vis[j]) t+=abs(a[x].pos-a[i].pos)*a[j].power;
        }
        vis[i]=1;
        dfs(i,now+t);
        vis[i]=0;
    }
    i=x-1;
    while (vis[i]&&i>=1) i--;//找左边
    if (i>=1) {
        t=0;
        for (int j=1;j<=n;j++) {
            if (!vis[j]) t+=abs(a[x].pos-a[i].pos)*a[j].power;
        }
        vis[i]=1;
        dfs(i,now+t);
        vis[i]=0;
    }
    if (t==0) ans=min(ans,now);//没有可找的,说明已经把灯关完了,更新最优值
}
int main() {
    scanf("%d%d",&n,&c);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d%d",&a[i].pos,&a[i].power);
    vis[c]=1;
    dfs(c,0);
    printf("%d",ans);
    return 0;
}

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