动态规划算法时间效率的优化.pptx

动态规划算法时间效率的优化动态规划算法的时间复杂度=
状态总数*每个状态转移的状态数*每次状态转移的时间一、减少状态总数

二、减少每个状态转移的状态数

三、减少状态转移的时间例一、RaucousRockers演唱组（USACO`96）
[问题描述]
现有n首由RaucousRockers演唱组录制的歌曲，计划从中选择一些歌曲来发行m张唱片，每张唱片至多包含t分钟的音乐，唱片中的歌曲不能重叠。按下面的标准进行选择：
(1)这组唱片中的歌曲必须按照它们创作的顺序排序；
(2)包含歌曲的总数尽可能多。
输入n，m，t，和n首歌曲的长度，它们按照创作顺序排序，没有一首歌超出一张唱片的长度，而且不可能将所有歌曲的放在唱片中。输出所能包含的最多的歌曲数目。设n首歌曲按照创作顺序排序后的长度为long[1..n]，则动态规划的状态表示描述为：
g[i,j,k]，(0≤i≤n，0≤j≤m，0≤k<t),表示前i首歌曲，用j张唱片另加k分钟来录制，最多可以录制的歌曲数目。
状态转移方程为：
当k≥long[i]，i≥1时：
g[i,j,k]=max{g[i-1,j,k-long[i]]+1，g[i-1,j,k]}
当k<long[i]，i≥1时：
g[i,j,k]=max{g[i-1,j-1,t-long[i]]+1，g[i-1,j,k]}
规划的边界条件为：
当0≤j≤m，0≤k<t时：g[0,j,k]=0;
问题的最优解为：g[n,m,0]。改进的状态表示描述为：
g[i,j]=(a,b)，0≤i≤n，0≤j≤i，0≤a≤m，0≤b≤t，表示在前i首歌曲中选取j首录制所需的最少唱片为：a张唱片另加b分钟。
状态转移方程为：
g[i,j]=min{g[i-1,j]，g[i-1,j-1]+long[i]}
其中(a,b)+long[i]=(a’,b’)的计算方法为：
当b+long[i]≤t时：a’=a;b’=b+long[i];
当b+long[i]＞t时：a’=a+1;b’=long[i];
规划的边界条件：
当0≤i≤n时，g[i,0]=(0,0)
题目所求的最大值是：answer=max{k|g[n,k]≤(m-1,t)}例三、石子合并问题(NOI`95)
[问题描述]
在一个操场上摆放着一圈n堆石子。现要将石子有次序地合并成一堆。规定每次只能选相邻的2堆石子合并成新的一堆，并将新的一堆的石子数记为该次合并的得分。
试编程求出将n堆石子合并成一堆的最小得分和最大得分以及相应的合并方案。
本例只考虑最大得分。i<j合并第i堆到第j堆石子的最优断开位置s[i,j]要么等于i，要么等于j-1，也就是说最优合并方案只可能是：
{(i)(i+1…j)}或{(i…j-1)(j)}状态转移方程优化为：
m[i,j]=max{m[i+1,j],m[i,j-1]}+t[i,j]i<j
规划的边界条件是：m[i,i]=0
算法的时间复杂度O(n2)。例三、LOSTCITY(NOI`2000)
[问题描述]
现给出一张单词表、特定的语法规则和一篇文章：
文章和单词表中只含26个小写英文字母a…z。
单词表中的单词只有名词，动词和辅词这三种词性，且相同词性的单词互不相同。单词的个数不超过1000，单词的长度均不超过20。
语法规则可简述为：名词短语：任意个辅词前缀接上一个名词；动词短语：任意个辅词前缀接上一个动词；句子：以名词短语开头，名词短语与动词短语相间连接而成。
文章的长度不超过5k。且已知文章是由有限个句子组成的，句子只包含有限个单词。
编程将这篇文章划分成最少的句子，在此前提之下，要求划分出的单词数最少。我们分别用v,u,a表示动词，名词和辅词，给出的文章用L[1..M]表示，则状态表示描述为：
F(v,i)：表示将L的前i个字符划分为以动词结尾（当i<>M时，可带任意个辅词后缀）的最优分解方案下划分的句子数与单词数；
F(u,i)：表示将L的前i个字符划分为以名词结尾（当i<>M时，可带任意个辅词后缀）的最优分解方案下划分的句子数与单词数。
状态转移方程为：
F(v,i)=min{F(u,j)+(0,1)，L(j+1..i)为动词；
F(v,j)+(0,1)，L(j+1..i)为辅词，i<>M；}
F(u,i)=min{F(u,j)+(1,1),L(j+1..i)为名词；
F(v,j)+(0,1),L(j+1..i)为名词；
F(u,j)+(0,1),L(j+1..i)为辅词，i<>M；}
边界条件：F(v,0)=(1,0)；F(u,0)=(∞,∞)；
问题的解为：min{F(v,M),F(u,M)}；9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。3月-253月-25Thursday,March6,2025
10、雨中黄叶树，灯下白头人。。19:38:59