动态规划——切割钢条问题

一、动态规划

       动态规划算法通常用于解决最优化问题寻求最优解)。其思想与分治法类似,将待求解的问题分成若干个子问题,先求出子问题,再根据子问题的解求出原来问题中的解,与分支法不同的是,在动态规划中,这些子问题的解是不相互独立的

        采用动态规划求解的问题通常有以下性质:

        1.最优化原理:问题的最优解中包含的子问题的解也是最优的

        2.无后效性:即某阶段状态一旦确定,就不受该状态以后决策的影响,只与当前状态有关。

        3.有重叠子问题:子问题之间是不相互独立的,一个子问题在下一阶段的决策中可能被多次用到。(通常减少不必要的重复操作)

二、钢条切割问题        

        给定一段长度为 n 的钢条和一个价格表 pi ,求钢条切割方案使得销售收益 rn 最大。

长度I

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

价格pi

1

5

8

9

10

17

17

20

24

30

        案例:长度为 4 的钢条,如何切割使得销售额最高?

        考虑两种情况:1.切割成4个长度为1的钢条,总收益是4;

                                  2.切割成2个长度为2的钢条,总收益是10。

                                  3.切割成1个长度为1和一个长度为3的钢条,总收益是9

                                 4.切割成1个长度为4的钢条,总收益为9

        法一(易理解)

        对于求收益r[n]最大的切割方案(最优解)

        1.不切割,收益为 pn

        2.先将该钢条分为切为两根,则当该两根钢条的收益之和最大时(取最优解时),对应长度为n的钢条收益也最大,最优解的和就是当前情况的最优解,可以得出:

                r_{n}=max(p_{n},r_{n-1} +r_{1},r_{n-2} +r_{2},\cdots ,r_{1} +r_{n-1}) 

        法二 (简单)

        对于该求解方法可以改为一种相似但更简单的递归求解方法:

        将钢条从左边切割下长度为 i 的一段,只对右边剩下的长度为 n-i 的一段继续进行切割(递归求解),对左边的一段不再进行切割。

关于此想法的理解:

将长度为n的钢条分解为左边开始一段,以及剩余部分继续分解的结果(通过递归) 

或者理解为:对于一根长度为n钢条,总存在某种切割,会使得切出长度为 i 的钢条  (1\leq i\leq n)

           此时公式为:

                                r_{n}=\underset{1\leq i\leq n}{max}(p_{i}+r_{n-i})

           递归函数的伪代码为:

int get_best(int n)
{if(n<=0) return 0;int maxn=-1;for(int i=1;i<=n;i++)maxn=max(p[i]+get_best(n-i),maxn);  // 通过递归求出最大//r[n]=maxn;return maxn;
}

        根据代码不难发现,在递归函数get_best中,会存在同一个变量反复递归的情况,从而引起时间的浪费,此时时间复杂度达到 O(2^n)

        需要通过剪枝的方法避免重复的操作(自顶向下法)

int get_best(int n)
{if(n<=0) return 0;if(r[n]>0) return r[n]; // 若已经访问过,即找到r[n]的最优解时,直接返回int maxn=-1;for(int i=1;i<=n;i++)maxn=max(p[i]+get_best(n-i),maxn);r[n]=maxn;return maxn;
}

  此外,还可以通过自底向上的方法求出最优解,此时为递推操作,不需要递归

int get_best2(int n)
{for(int i=1;i<=n;i++){r[i]=p[i]; // 直接将 长度为 i的切割下 for(int j=1;j<i;j++)r[i]=max(r[i],p[j]+r[i-j]); //免去递归操作 }} 

         重构解

        将最优解的切割方案求出

int get_best2(int n)
{for(int i=1;i<=n;i++){r[i]=p[i]; // 直接将 长度为 i的切割下 s[i]=i;for(int j=1;j<i;j++)if(r[i]<p[j]+r[i-j])  //免去递归操作 {r[i]=p[j]+r[i-j];s[i]=j;  // 表示当长度为i时,将切割长度为j的钢条 ,剩余 i-j 已经求出最优解和切割方案了 }}int x=n;while(x>0){printf("%d ",s[x]);x-=s[x];}
}

此过程只需在求解规模为 i 的子问题时将,第一段钢条的最优切割长度j保存在 s [ i ] 中

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://xiahunao.cn/news/2979712.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系瞎胡闹网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

【勒索病毒恢复】.svh勒索病毒介绍及恢复方案

一、.[[backupwaifu.club]].svh勒索病毒介绍 svh勒索病毒是一种恶意软件&#xff0c;它通过加密受害者的文件并要求支付赎金来解锁&#xff0c;从而达到勒索的目的。这种病毒已经存在了数年&#xff0c;并且不断演变&#xff0c;形成了多种不同的家族和变种。如果您的数据承载着…

Bentley二次开发教程02-开发环境搭建

1 Bentley 平台介绍 图 1 Bentley 平台介绍 Bentley 软件大致可分为四大平台&#xff0c;分别为用于设计的 Microstation 平台&#xff0c;用于协同的 ProjectWise 平台&#xff0c;用于对资产进行全生命周期管理的 AssetWise 平台和数据互联互通的 数字孪生平台 iTwin。 1.1 …

CyclicBarrier(循环屏障)源码解读与使用

&#x1f3f7;️个人主页&#xff1a;牵着猫散步的鼠鼠 &#x1f3f7;️系列专栏&#xff1a;Java全栈-专栏 &#x1f3f7;️个人学习笔记&#xff0c;若有缺误&#xff0c;欢迎评论区指正 目录 1. 前言 2. 什么是CyclicBarrier&#xff1f; 3. CyclicBarrier与CountDownL…

潜力与限制:低代码开发平台优缺点全面分析

低代码开发平台作为一种创新技术工具&#xff0c;正以其快速开发、低门槛参与和灵活定制等特性&#xff0c;重塑企业数字化转型之路。然而&#xff0c;任何技术都有其两面性&#xff0c;低代码平台也不例外。本文将深入探讨低代码开发平台的优缺点&#xff0c;并为您推荐值得信…

git常见命令(成长版)

ps&#xff1a;所谓成长版就是后续可能还会添加命令&#xff1a; 1.删除本地分支&#xff1a; git branch -d 分支名 2.拉取代码后默认master分支&#xff0c;切换到线上其他分支&#xff1a; &#xff08;1&#xff09;查看线上所有分支&#xff1a; git branch -a &#…

排序算法:顺序查找

简介 顺序查找&#xff08;也称为线性查找&#xff09;是一种简单直观的搜索算法。按照顺序逐个比较列表或数组中的元素&#xff0c;直到找到目标元素或搜索完整个列表。 应用场景 数据集比较小&#xff0c;无需使用复杂的算法。数据集没有排序&#xff0c;不能使用二分查找…

数栈+AI:数栈V6.2创新发布,让数据开发更智能

近日&#xff0c;以“DataAI&#xff0c;构建新质生产力”为主题的袋鼠云春季发布会圆满落幕&#xff0c;大会带来了一系列“AI”的数字化产品与最新行业沉淀&#xff0c;旨在将数据与AI紧密结合&#xff0c;打破传统的生产力边界&#xff0c;赋能企业实现更高质量、更高效率的…

C语言指针+-整数、指针-指针、指针关系运算、指针和数组、二级指针、指针数组

文章目录 前言一、指针 - 整数二、指针 - 指针三、指针的关系运算四、指针和数组五、二级指针六、指针数组指针数组可以将几个一维数组模拟成二维数组 总结 前言 C语言指针整数、指针-指针、指针关系运算、指针和数组、二级指针、指针数组等介绍&#xff0c;还包括指针数组将几…

【C++】---STL之vector的模拟实现

【C】---STL之vector的模拟实现 一、vector在源码中的结构&#xff1a;二、vector类的实现&#xff1a;1、vector的构造2、析构3、拷贝构造4、赋值运算符重载5、迭代器6、operator[ ]7、size()8、capacity()9、reserve()10、resize()11、empty()12、push_back()13、pop_back()1…

基于JAVA的机场航班起降与协调管理系统

毕业设计&#xff08;论文&#xff09;任务书 第1页 毕业设计&#xff08;论文&#xff09;题目&#xff1a; 基于JAVA的机场航班起降与协调管理系统 毕业设计&#xff08;论文&#xff09;要求及原始数据&#xff08;资料&#xff09;&#xff1a; 1&#xff0e;综述机场航班调…

JRebel热部署SpringBoot+MyBatis-Plus实现不重启更新修改后MyBatis的XML文件

安装JRebel热部署插件 《JRebel插件安装教程》 《JRebel mybatisPlus extension下载Zip离线安装》 在线安装JRebel mybatisPlus extension 插件商店直接搜JRebel mybatisPlus extension pom.xml 引入依赖 <dependency><groupId>com.baomidou</groupId>…

裤裤带你一起学C语言内存函数啦!

目录 1.memcpy的使用和模拟实现 2.memmove使用和模拟实现 3.memset函数的使用 4.memcmp函数的使用 内存函数在<string.h>库中&#xff0c;我们使用内存函数必须先引入<string.h>头文件 1.memcpy的使用和模拟实现 memcpy的函数原型如下&#xff1a; void * m…

大模型热潮下,AI数据集的重要性及发展现状

2023年3月14日&#xff0c;OpenAI发布了多模态大模型的最新版本GPT-4&#xff1a;文生视频大模型Sora&#xff0c;Sora通过采用更大规模的数据集进行训练,其推理能力超过了ChatGPT&#xff0c;已成为目前最成功、最受欢迎的大模型。 Sora的出现&#xff0c;打破了人们对AI技术…

sketchup{su}安装错误1402

错误如图 解决方法如下 打开autoremove&#xff0c;点击扩展&#xff0c;输入1402&#xff0c;点击搜索 等待修复成功既可尝试重新安装su 软件每周六选择其他方式登录免费使用

SCP收容物091~100

注 &#xff1a;此文接SCP收容物081~090,本文只供开玩笑 ,与steve_gqq_MC合作。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 目录 scp-091 scp-092 scp-093 scp-094 scp-095…

RF高频腔设计(7)

3.11 高阶模 之前我们说过&#xff0c;由于束流负载或者其它的原因会在RF高频腔中激发出很多模式&#xff0c;这些模式可能会对束流的稳定性造成不利的影响&#xff0c;尤其是腔的 R / Q ∗ Q L R/Q*Q_L R/Q∗QL​很高时。 为了解决这个问题&#xff0c;需要使用HOM阻尼器来抑…

缓解工作压力的小窍门:保持健康与创新

目录 1 前言2 工作与休息的平衡3 保持心理健康4 社交与网络建设5 结语 1 前言 作为程序员&#xff0c;我们常常承受着高度的工作压力和持续的创新挑战。为了保持高效和健康&#xff0c;我们需要采取一些方法来缓解工作压力&#xff0c;同时促进个人的心理和身体健康。 2 工作…

Android—— log的记忆

一、关键log 1.Java的 backtrace(堆栈log) 上述是一个空指针异常&#xff0c;问题出现在sgtc.settings&#xff0c;所以属于客户UI问题。 2.WindowManager(管理屏幕上的窗口和视图层次结构) 3.ActivityManager(管理应用程序生命周期和任务栈) 4.wifi操作 (1) 连接wifi&#…

安卓原生项目工程结构说明

.gradle 和 .idea (自动生成) .gradle 是gradle下载好的缓存&#xff0c;如果有配置好的 下载好的缓存 直接会拿来用 没有会下载 生成 .idea 是编辑器的配置 app 代码主逻辑 目录 项目中的代码 资源都会在里面 工作的时候的核心目录 gradle 下载安卓的构建器gradle相关的配置信…

Linux c++ onvif客户端开发(8):GetServices

本文是Linux c onvif客户端开发系列文章之一&#xff1a; Linux c onvif客户端开发(1): 根据wsdl生成cpp源文件Linux c onvif客户端开发(2): 获取摄像头H264/H265 RTSP地址Linux c onvif客户端开发(3): 扫描设备Linux c onvif客户端开发(4): 扫描某个设备是否支持onvifLinux c…