hdu1024—最大m段不重合子序列和:策略优化

hdu1024—最大m段不重合子序列和:策略优化

http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1024(到这里提交)

Max Sum Plus Plus

Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)
Total Submission(s): 4977    Accepted Submission(s): 1627

Problem Description
Now I think you have got an AC in Ignatius.L’s “Max Sum” problem. To be a brave ACMer, we always challenge ourselves to more difficult problems. Now you are faced with a more difficult problem.

Given a consecutive number sequence
S1, S2, S3, S4 … Sx, … Sn(
1 ≤ x ≤ n ≤ 1,000,000, -32768 ≤ Sx ≤ 32767). We define a function sum(i, j) =
Si + … + Sj (
1 ≤ i ≤ j ≤ n).

Now given an integer m (m > 0), your task is to find m pairs of i and j which make
sum(i1, j1) + sum(i2, j2) + sum(i3, j3) + … + sum(im, jm) maximal (
ix ≤ iy ≤ jx or ix ≤ jy ≤ jx is not allowed).

But I`m lazy, I don’t want to write a special-judge module, so you don’t have to output m pairs of i and j, just output the maximal summation of sum(i
x, j
x)(
1 ≤ x ≤ m) instead. ^_^

 

 

Input
Each test case will begin with two integers m and n, followed by n integers S
1, S
2, S
3 … S
n.

Process to the end of file.
 

 

Output
Output the maximal summation described above in one line.
Sample Input

1 3 1 2 32 6 -1 4 -2 3 -2 3

Sample Output

68

Hint

Huge input, scanf and dynamic programming is recommended.

 最终程序代码:

 

ContractedBlock.gif
ExpandedBlockStart.gif
代码


1
#include
<
stdio.h
>


2
 
int
m,n,a[
1000001
],ans;

3
 
int
f[
1000001
],sum[
1000001
],b[
2
][
1000001
];

4
 
int
main(){


5

int
i,j,k,i1,i2;

6

while
(scanf(

%d%d

,
&
m,
&
n)
!=
EOF)

7
{


8
sum[
0
]
=
0
;

9

for
(i
=
1
;i
<=
n;i
++
)

10
{


11
scanf(

%d

,
&
a[i]);

12
sum[i]
=
sum[i

1
]
+
a[i];

13
}

14


15

for
(j
=
0
;j
<=
n;j
++
)b[0][j]=0;————————前0个数分成j段的最大和为0

16
for ( j = 0; j <=n; j++) b[1][j]= 2000000000; //已改动


17
i1
=
1
;ans
=-
2000000000
;

18


19

for
(i
=
1
;i
<=
m;i
++
)

20
{ b[i1][j]每一次都应该初始化,因为空间是循环利用的

21

b[i1][i-1]
=


2000000000
; //已改动

22

for
(j
=
i;j
<=
n;j
++
)——————从数字数不少于分段数的地方开始

23
{


24

if
(i
==
j)f[j]
=
sum[j];

25

else


26
{

27
f[j]
=
f[j

1
]
+
a[j];

28

if
(f[j]
<
b[
1

i1][j

1
]
+
a[j])f[j]
=
b[
1

i1][j

1
]
+
a[j];

29
}

30
b[i1][j]
=
b[i1][j

1
];

31

if
(b[i1][j]
<
f[j])b[i1][j]
=
f[j];

32
}

33
i1
=
1

i1;—————i1总是0-1交替变化

34
}

35

for
(i
=
m;i
<=
n;i
++)——————此时f[i]中存储前i个数分成m段得到的最大和


36

if
(ans
<
f[i])ans
=
f[i];

37
printf(

%d\n

,ans);

38
}

39

return

0
;

40
}

 

 

此题难在两点:1.找到状态转移方程;2.优化程序。

状态转移方程:f[i][j]=max{f[i-1][j],max{f[i-1][k]}}+a[j];         (i-1=<k<=j-1)

f[i][j]代表将前j个数分成i段可以得到的最大和,并且这i段中必须包括a[j].它可以由两个状态转移到:a[j]与其他数一起包含

到第j段中,所得到的最大和(f[i-1][j]+a[j]);a[j]独立成段,与前i-1个数分成的j-1段得到的最大和(max{f[i-1][k]}+a[j])。

 

由于问题所涉及的规模实在太大,所以必须用滚动数组存储状态。同时设置sum[]数组,其中存储当i=j即分段数等于数字数时的

状态值,也就是所有j个数的和。主要代码见下:

ContractedBlock.gif
ExpandedBlockStart.gif
代码


1
i1
=
1
;

2
ans
=-
(
1
<<
30
);

3

for
(i
=
1
;i
<=
m;i
++
)

4
{

5

for
(j
=
i;j
<=
n;j
++
)

6
{


7

if
(i
==
j)f[i1][j]
=
sum[j];

8

else


9
{

10
f[i1][j]
=
f[i1][j

1
]
+
a[j];

11

for(k=i-1;k<=j-1;k++
)

12

if(f[i1][j]<f[1-i1][k]+a[j])f[i1][j]=f[1-i1][k]+
a[j];

13
}

14
}

15
i1
=
1

i1;

16
}

17
j
=
m
%
2
;

18

for
(i
=
m;i
<=
n;i
++
)

19

if
(ans
<
f[j][i])ans
=
f[j][i];

20
printf(

%d\n

,ans);

红色代码区就是上述转移状态的第二个状态。这个代码的效率不高,很大程度上是因为这个循环。优化办法如下:

设置一个数组b[i][j],它是滚动式的,用来存储前j个数划为i段得到的最大和,但不一定包括a[j]。这样转移方程就可以变

为这样: f[i][j]=max{f[i-1][j],b[i-1][j-1]}+a[j];

             b[i][j]=max{b[i][j-1],f[i][j]}

这样的话,在程序运行是就包含了两个转移方程,b[i][j]的值由两种状态转移可得:前j个数分为i段选a[j]得到的最大和(f[i][j]);

不选a[j]得到的最大和,即前j-1个数分为i段得到的最大和(b[i][j-1])。此时f[i][j]还可以省去一维,变为f[j].最终优

化后的程序见最上部,还有若干细节问题在程序旁会有注释。

 

转载于:https://www.cnblogs.com/aiyite826/archive/2010/07/24/1784449.html

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