双做法:01背包,树形DP

链接:https://ac.nowcoder.com/acm/contest/24213/1024
来源:牛客网

题目描述

金明今天很开心,家里购置的新房就要领钥匙了,新房里有一间金明自己专用的很宽敞的房间。更让他高兴的是,妈妈昨天对他说:“你的房间需要购买哪些物品,怎么布置,你说了算,只要不超过N元钱就行”。今天一早,金明就开始做预算了,他把想买的物品分为两类:主件与附件,附件是从属于某个主件的,下表就是一些主件与附件的例子:

如果要买归类为附件的物品,必须先买该附件所属的主件。每个主件可以有0个、1个或2个附件。附件不再有从属于自己的附件。金明想买的东西很多,肯定会超过妈妈限定的N元。于是,他把每件物品规定了一个重要度,分为5等:用整数1~5表示,第5等最重要。他还从因特网上查到了每件物品的价格(都是10元的整数倍)。他希望在不超过N元(可以等于N元)的前提下,使每件物品的价格与重要度的乘积的总和最大。
设第j件物品的价格为v[j],重要度为w[j],共选中了k件物品,编号依次为j1,j2,……,jk,则所求的总和为:v[j1]*w[j1]+v[j2]*w[j2]+ …+v[jk]*w[jk]。(其中*为乘号)
请你帮助金明设计一个满足要求的购物单。

输入描述:

第1行,为两个正整数,用一个空格隔开:N  m(其中N( < 32000 )表示总钱数,m( < 60 )为希望购买物品的个数。)
从第2行到第m+1行,第j行给出了编号为j-1的物品的基本数据,每行有3个非负整数v  p  q(其中v表示该物品的价格(v < 10000),p表示该物品的重要度(1~5),q表示该物品是主件还是附件。如果q=0,表示该物品为主件,如果q>0,表示该物品为附件,q是所属主件的编号)

输出描述:

输出一个正整数,为不超过总钱数的物品的价格与重要度乘积的总和的最大值(<200000)。

题型:

动态规划--有依赖的背包问题--01背包变式,分组背包,树形dp

思路:

01背包/分组背包:首先,题目中说了每一个主件最多只会有两个附件,这意味着其最多只会有五种情况,即
1.不买
2.只买主件
3.买主件与附件1
4.买主件与附件2
5.买主件与附件1与附件2
因为我们知道二维dp数组在第i行的状态只跟第i-1行的状态相关时,是可以优化成一维数组的,所以第一种不买的情况可以不讨论(学过怎么优化的应该都知道为什么不讨论)
所以一种只有4种情况,可以枚举,即每一个情况都列出对应的状态转移方程求解,最后答案就为dp[n]
至于每一种情况所对应的状态转移方程,已经在下面的代码中展示了
树形dp:简单来说,就是可以把每一个主件看成一个父节点,对于每一个主件,构造树,附件就是树上的子节点
注意一点:如果直接套树形dp的模板容易被卡(比如说这一道题直接写会爆TLE),但是看到题干中有一个关键信息,就是价格是10的倍数,那么可以想到对数据进行除以10的处理,这样因为时间复杂度是跟这个数据相关的,相当于这个处理直接降了一个数级,时间也会快很多这样就可以直接套模板写啦awa
具体代码看下面第二个

代码(01背包,此题分组背包与01背包在原理上差不多):

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int zc[32100],zv[32100],dp[32100];
vector<int>fc[32100],fv[32100];
int main(){
	int n,m,v,p,q;
	scanf("%d%d",&n,&m);
	for(int i=1;i<=m;i++){
		scanf("%d%d%d",&v,&p,&q);
		if(!q){
			zc[i]=v;
			zv[i]=v*p;
		}else{
			fc[q].push_back(v);
			fv[q].push_back(v*p);
		}
	}
	for(int i=1;i<=m;i++){
		if(!zc[i]) continue;
		for(int j=n;j>=zc[i];j--){
			dp[j]=max(dp[j],dp[j-zc[i]]+zv[i]);
			int tmp=fc[i].size();
			if(tmp==1){
				if(j>=zc[i]+fc[i][0]) dp[j]=max(dp[j],dp[j-zc[i]-fc[i][0]]+zv[i]+fv[i][0]);
			}
			if(tmp==2){
				if(j>=zc[i]+fc[i][0]) dp[j]=max(dp[j],dp[j-zc[i]-fc[i][0]]+zv[i]+fv[i][0]);
				if(j>=zc[i]+fc[i][1]) dp[j]=max(dp[j],dp[j-zc[i]-fc[i][1]]+zv[i]+fv[i][1]);
				if(j>=zc[i]+fc[i][0]+fc[i][1]) dp[j]=max(dp[j],dp[j-zc[i]-fc[i][0]-fc[i][1]]+zv[i]+fv[i][0]+fv[i][1]);
			}
		}
	}
	printf("%d\n",dp[n]);
	return 0;
}

代码(树形dp):

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int dp[70][40000];
vector<int>g[40000];
int v[110],w[110];
int n,m,root;
void dfs(int x) {
	for(int i=v[x]; i<=m; i++) dp[x][i]=w[x];
	int tmp=g[x].size();
	for(int i=0; i<tmp; i++) {
		int y=g[x][i];
		dfs(y);
		for(int j=m; j>=v[x]; j--) {
			for(int k=0; k<=j-v[x]; k++) {
				dp[x][j]=max(dp[x][j],dp[x][j-k]+dp[y][k]);
			}
		}
	}
}
int main() {
	scanf("%d%d",&m,&n);
	m/=10;
	root=0;v[0]=0;w[0]=0;
	for(int i=1; i<=n; i++) {
		int fa;
		scanf("%d%d%d",&v[i],&w[i],&fa);
		v[i]/=10;
		w[i]=w[i]*v[i];
		g[fa].push_back(i);
	}
	dfs(root);
	printf("%d\n",dp[root][m]*10);
	return 0;
}