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【階段1】【貪心】【動態規劃】餅干

2020-10-08 19:49:29 其他

題目描述:

圣誕老人共有MM個餅干,準備全部分給N個孩子,

每個孩子有一個貪婪度,第 i 個孩子的貪婪度為 g[i],

如果有 a[i]a[i] 個孩子拿到的餅干數比第 ii 個孩子多,那么第 ii 個孩子會產生 g[i]×a[i]的怨氣,

給定N、M和序列g,圣誕老人請你幫他安排一種分配方式,使得每個孩子至少分到一塊餅干,并且所有孩子的怨氣總和最小,

輸入格式
第一行包含兩個整數N,M,

第二行包含N個整數表示g1~gN,

輸出格式
第一行一個整數表示最小怨氣總和,

第二行N個空格隔開的整數表示每個孩子分到的餅干數,若有多種方案,輸出任意一種均可,

資料范圍
1≤N≤30,N≤M≤5000,1≤gi≤10^7
輸入樣例:
3 20
1 2 3
輸出樣例:
2
2 9 9

解題思路:

  • 根據序列不等式,或者感性理解,容易得知貪心策略是要讓貪婪度大的孩子得多一點糖糖(所謂會哭的孩紙有糖吃),這樣我們就把答案可能存在的集合大大縮小
  • 我們根據貪婪度從大到小排序,對于糖果的分配就是非嚴格遞減
  • 觀察這道題,我們發現一個大大的突破口:這道題只在意孩子之間的相對高度,而不在意絕對高度,舉個例子:2 4 4 6 產生的結果和 1 2 2 3 是一樣的(所謂幸福感是比較出來的)
  • 這個發現有什么好處呢?那就是大大減少了列舉!一些相對高度相同的狀態(稱為相似狀態)我們不需要細致探究,而可以直接繼承之前出現過的相似狀態,
  • 假設我們已經處理到了第 i 個孩子,我們給她分配糖糖的時候就很輕松,
  • 要么讓她得到大于1個糖果,那么這個狀態什么也不用考慮,可以直接繼承上一個狀態,例如:前面的糖果分配方案是: 100 30 5 X(X是當前的孩紙)我想給當前的孩紙分配3個糖果,那么這個狀態的效果即為(100,30,5,3)=(99,29,4,2)=(98,28,3,1)
  • 要么讓她得到1個糖果,那么這個狀態就要考慮(因為它沒得直接繼承)——前面有多少個孩紙跟她得到同樣多的糖果(也就是1個糖果),因為并列的孩紙是不累積到怨氣值的(例如 2 2 2 2 2 2,所有孩子都有一樣的糖果數,所以是沒有怨氣值的),假設前面有K個孩子跟她糖果數相同(K包括她自己),那么就有(i-k)個孩子比她們多得糖果,那么怨氣值就是前(i-k)個孩子(管他怎么分配的)最小怨氣值+(i-k)挨個乘上這K個孩子的貪婪度
  • 你可能會說最后一個孩子不一定要1個糖果啊,但是只要她不要一個糖果,她就可以繼承前面只要一個糖果的狀態
  • 狀態設定:f[i][j]表示當前處理到第I個孩子,分配了j個糖果
  • 狀態轉移:f[i][j]= min ( f[i][j-i] ,f[i-k][j-k]+(i-k)*每個的貪婪度)【其中K需要列舉】
  • 至于最后的方案,我們可以用一個陣列保存,然后回溯輸出,

完整代碼:

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
inline int read()
{
	char c=getchar();int f=1,s=0;
	while(!isdigit(c)){if(c=='-')f=-1;c=getchar();}
	while(isdigit(c)){s=s*10+c-'0';c=getchar();}
	return f*s;
}
int f[31][5010];
int n,m;
struct child
{
	int d,ip;
}g[31];
inline bool cmp(child n1,child n2){return n1.d>n2.d;}
inline int mymin(int x,int y){return x<y?x:y;}
int cumu[31];
struct state
{
	int nd,t;
}a[31][5010];
int ans[31];
int main()
{
	n=read();m=read();
	for(int i=1;i<=n;i++)
		g[i].d=read(),g[i].ip=i;
	sort(g+1,g+n+1,cmp);
	memset(f,63,sizeof(f));
	for(int i=1;i<=n;i++)cumu[i]=cumu[i-1]+g[i].d,f[i][0]=0,a[i][0].nd=0,a[i][0].t=i;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		for(int j=i;j<=m;j++)
		{
			if(f[i][j-i]<f[i][j])
			{
				f[i][j]=f[i][j-i];
				a[i][j].nd=a[i][j-i].nd+1;
				a[i][j].t=a[i][j-i].t;
			}
			for(int k=1;k<=i;k++)
			{
				if(f[i-k][j-k]+(i-k)*(cumu[i]-cumu[i-k])<f[i][j])
				{
					f[i][j]=f[i-k][j-k]+(i-k)*(cumu[i]-cumu[i-k]);
					a[i][j].nd=1;a[i][j].t=k;
				}
			}
		}
	}
	printf("%d\n",f[n][m]);
	int now=n,sum=m;
	while(now)
	{
		int dd=a[now][sum].nd;
		int tt=a[now][sum].t;
		ans[g[now].ip]=dd;
		for(int i=now;i>=now-tt+1;i--)
		{
			ans[g[i].ip]=dd;
		}
		now-=tt;
		sum-=dd*tt;
	}
	for(int i=1;i<=n;i++)printf("%d ",ans[i]);
	return 0;
}

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