用方块和限制建造最大的堆叠塔
Construct biggest stacked tower with blocs and restriction
问题
问题是在尊重所有规则的情况下,建造由圆柱体组成的最高的塔。
- 将桌子上摆放的,数量为N个气瓶。
- 每个圆柱体有一种颜色:红色、橙色、绿色或蓝色。
- 每个圆柱体有一个高度h和一个半径为r的底。
- 要建塔,钢瓶应该堆叠,并且顶部圆柱体的底部应该比底部小柱体下面。除了第一个圆柱体,它可以有底部任何尺寸,因为它下面没有其他圆柱。
对于圆柱体的颜色也有一些非常有趣的限制。它们描述如下。
- 红色圆柱体不能放在橙色圆柱体上
- 橙色圆柱体不能放在蓝色圆柱体上
- 蓝色圆柱体不能放在绿色圆柱体上
- 绿色圆柱体不能放在红色圆柱体上
输入包含几个测试用例。每个测试用例的第一行包含一个整数N (1 <= N <= 10^3),表示排列在表格上的圆柱体的数量,然后是N行,每一行有圆柱体的高度h (1 <= h <= 1000),圆柱体基座的半径r (1 <= r <= 1000),以及一个单词p,表示圆柱体的颜色。单词可以是:RED, ORANGE, GREEN或BLUE。输入结束表示为N = 0,不处理
样本输入对于每个测试用例,您的程序应该打印一行,其值为可以建造的最大圆柱体塔的高度,后跟单词"cm (s)"。
5 5 3 RED 4 2 ORANGE 1 1 GREEN 3 5 ORANGE 2 4 BLUE 3 10 10 ORANGE 5 10 GREEN 6 5 RED 0
15 centimeter(s) 11 centimeter(s)
我试图用动态规划来解决这个问题,但它需要超过8秒才能给出一个大输入的答案(在限制范围内);这个解决方案适合这个问题吗?还有其他的算法吗?
#include <cstdio>
#include <unordered_map>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <string.h>
#define MAX 1000
#define NON -1
#define RED 3
#define ORA 2
#define BLU 1
#define GRE 0
struct cylinder_t{
int h,r,c;
cylinder_t():h(0),r(0),c(0){}
cylinder_t(int height, int radius, int color):h(height),r(radius),c(color){}
};
inline bool compare (const cylinder_t &i,const cylinder_t &j) {
return i.r > j.r;
}
cylinder_t cylinder[MAX];
inline bool canPut(int i, int last_cylinder_onStack){
if(last_cylinder_onStack == NON)
return true;
if (cylinder[i].r >= cylinder[last_cylinder_onStack].r)
return false;
if((cylinder[i].c - cylinder[last_cylinder_onStack].c + 4)%4 == 1)
return false;
return true;
}
int memo[MAX][MAX];
int dp(int tower_size, int size, int last_cylinder_onStack){
if(tower_size == size)
return 0;
if(last_cylinder_onStack != NON && memo[tower_size][last_cylinder_onStack] != -1)
return memo[tower_size][last_cylinder_onStack];
int maxHeight = 0;
for (int c = tower_size; c < size; ++c) {
if(canPut(c, last_cylinder_onStack))
maxHeight = std::max(maxHeight, cylinder[c].h + dp(tower_size + 1, size, c));
}
if(last_cylinder_onStack == NON)
return maxHeight;
return memo[tower_size][last_cylinder_onStack] = maxHeight;
}
int main(void){
//clock_t t;
//t = clock();
std::unordered_map<std::string, int> map;
map["RED"] = RED;
map["ORANGE"] = ORA;
map["GREEN"] = GRE;
map["BLUE"] = BLU;
int n;
while(scanf("%d",&n), n != 0){
for (int i = 0; i < n; ++i) {
int height,radius;
char color[15];
scanf("%d %d %s",&height,&radius,&color[0]);
cylinder[i].h = height;
cylinder[i].r = radius;
cylinder[i].c = map[std::string(color)];
}
std::sort(cylinder, cylinder + n, compare);
memset(memo, -1, sizeof(memo));
printf("%d centimeter(s)n",dp(0,n, NON));
}
//t = clock() - t;
//printf("Took %lf seconds to execute n",((double)t)/CLOCKS_PER_SEC);
}
我已经在JAVA中为这个问题做了一个INPUT生成器:
import java.io.IOException;
import java.util.Random;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Random r = new Random();
String color[] = {"RED","ORANGE","GREEN","BLUE"};
int t = 20;//number of test cases
for (int i = 0; i < t; i++) {
int n = r.nextInt(1000) + 1; //number of cylinders
System.out.println(n);
for (int j = 0; j < n; j++) {
System.out.printf("%d %d %sn",r.nextInt(1000) + 1,r.nextInt(1000) + 1,color[r.nextInt(4)]);
}
}
System.out.println("0");
}
}
很奇怪,您的dp表同时具有tower_size
和last_cylinder_on_stack
参数。我认为dp只依赖于last_cylinder_on_stack
。在递归函数中,您知道堆栈上的最后一个圆柱体,因此您显然应该只从last_cylinder_on_stack+1
所以我认为你应该去掉last_cylinder_onStack
参数并将主循环设置为
for (int c = last_cylinder_onStack+1; c < size; ++c) {
if(canPut(c, last_cylinder_onStack))
maxHeight = std::max(maxHeight, cylinder[c].h + dp(size, c));
}
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