Codevs1378選課[樹形DP|兩種做法(多叉轉二叉|樹形DP+分組揹包)---(▼皿▼#)----^___^]

Candy?發表於2016-08-26
題目描述 Description

學校實行學分制。每門的必修課都有固定的學分,同時還必須獲得相應的選修課程學分。學校開設了N(N<300)門的選修課程,每個學生可選課程的數量M是給定的。學生選修了這M門課並考核通過就能獲得相應的學分。 

  在選修課程中,有些課程可以直接選修,有些課程需要一定的基礎知識,必須在選了其它的一些課程的基礎上才能選修。例如《Frontpage》必須在選修了《Windows操作基礎》之後才能選修。我們稱《Windows操作基礎》是《Frontpage》的先修課。每門課的直接先修課最多隻有一門。兩門課也可能存在相同的先修課。每門課都有一個課號,依次為1,2,3,…。 例如: 

【詳見圖片】
表中1是2的先修課,2是3、4的先修課。如果要選3,那麼1和2都一定已被選修過。   你的任務是為自己確定一個選課方案,使得你能得到的學分最多,並且必須滿足先修課優先的原則。假定課程之間不存在時間上的衝突。

輸入描述 Input Description

輸入檔案的第一行包括兩個整數N、M(中間用一個空格隔開)其中1≤N≤300,1≤M≤N。 
以下N行每行代表一門課。課號依次為1,2,…,N。每行有兩個數(用一個空格隔開),第一個數為這門課先修課的課號(若不存在先修課則該項為0),第二個數為這門課的學分。學分是不超過10的正整數。

輸出描述 Output Description

輸出檔案只有一個數,實際所選課程的學分總數。

樣例輸入 Sample Input

7 4
2 2
0 1
0 4
2 1
7 1
7 6
2 2

樣例輸出 Sample Output

13

資料範圍及提示 Data Size & Hint

各個測試點1s

-------------------------------------------------
太折磨人了
和揹包九講7.3一模一樣,依賴關係以森林的形式給出,子樹是泛化物品
想了好長好長時間揹包九講的做法,還是不會,看linkct的課件好長時間,又是暈[現在明白了]
先給一些想法吧:
體積全為1的揹包問題,很棒的樣子
f[i][j]表示子樹i中選j個的最大價值,初始化-INF,f[i][0]=0(不選可行),f[i][1]=wi(選一個必須選根)
0虛擬根
然後沒思路了,轉移列舉子樹中選幾個好不方便
 
看了網上的題解
多叉樹轉二叉樹......................真是個神奇的東西,樹的性質好像一點沒變,照樣DP
f[i][j]的實際意義變為i的孩子和右面的兄弟的最大價值,還是一樣的,轉移很方便了,列舉分給孩子left子樹和兄弟right子樹的體積就行了,注意孩子必須要加上自己(依賴)
 
用這種方法做金明的預算方案應該也可以,
其實對於依賴關係只有一層的話,樹的樣子就像一條鏈,這種方法就是對這條鏈按體積列舉了,好像和01揹包一個道理(瞎猜的)[應該是,只有一組的分組揹包]
 
 
[2016-08-26]又想了想
f[i][j]真的是相當於節點i有個容量為j的揹包,有s個兒子,物品就有s組,每組物品價值為f[sx][0]...f[sx][節點數],體積為0...節點數;
然後就是分組揹包,每組只能選一個物品,要使價值最大,當然對於每組列舉選幾件列舉體積;
真的是dp父前,dp每個兒子[這樣特殊在於dp像某種dfs,不返回一個特定狀態值,而是把兒子的所有狀態值計算了,就是把組內物品弄好了]
 
果真不轉二叉樹也可以,哈哈哈哈哈哈哈.............並且超快[見下面]這就是揹包九講和linkct講的那種方法吧了哈哈哈
 
 
//多叉轉二叉
#include<iostream> #include<cstdio> #include<cstring> #include<algorithm> using namespace std; const int N=305; int n,m,fa,w; struct node{ int l,r,w; node():l(0),r(0),w(0){} }tree[N]; int f[N][N]; int dp(int i,int j){ if(i==0) return 0; int &ans=f[i][j]; if(ans!=-1) return ans; for(int k=0;k<j;k++) ans=max(ans,dp(tree[i].l,k)+dp(tree[i].r,j-k-1)+tree[i].w); ans=max(ans,dp(tree[i].r,j)); return ans; } int main(){ scanf("%d%d",&n,&m); for(int i=1;i<=n;i++){ scanf("%d%d",&fa,&tree[i].w); if(tree[fa].l==0) tree[fa].l=i; else{ tree[i].r=tree[fa].l; tree[fa].l=i; } } memset(f,-1,sizeof(f)); for(int i=1;i<=n;i++) f[i][0]=0;//,f[i][1]=tree[i].w; cout<<dp(tree[0].l,m); }

 

 

使用一維陣列的“分組揹包”虛擬碼如下:

for 所有的組i

    for v=V..0

        for 所有的k屬於組i

            f[v]=max{f[v],f[v-c[k]]+w[k]}

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N=305;
int n,m,fa;
struct edge{
    int v,ne;
    edge(int a=0,int b=0):v(a),ne(b){}
}e[N*2];
int h[N],cnt=0,son[N];//num of son and self(num of node)
inline void ins(int u,int v){
    cnt++;
    e[cnt].ne=h[u];e[cnt].v=v;h[u]=cnt;
}
int w[N];
int f[N][N];
void dfsson(int u){
    for(int i=h[u];i!=-1;i=e[i].ne){
        int v=e[i].v;
        dfsson(v);
        son[u]+=son[v];son[u]=min(son[u],m);
    }
}
void dfs(int u){//printf("u %d\n",u);
    for(int i=h[u];i!=-1;i=e[i].ne){    //group
        int v=e[i].v;
        dfs(v);
        for(int j=son[u];j>=0;j--){      //ti ji
            for(int k=0;k<=min(j-1,son[v]);k++){       //item of group
                f[u][j]=max(f[u][j],f[u][j-k]+f[v][k]);
            }
            //printf("dfs %d %d %d\n",u,j,f[u][j]);
        }
    }
    //printf("end %d\n",u);
}
int main(){
    scanf("%d%d",&n,&m);
    memset(h,-1,sizeof(h));//0 is vitual root
    for(int i=1;i<=n;i++){
        scanf("%d%d",&fa,&w[i]);
        ins(fa,i); son[fa]++;
    }
    memset(f,-1,sizeof(f));
    for(int i=0;i<=n;i++) f[i][0]=0,f[i][1]=w[i];
    dfsson(0);for(int i=0;i<=n;i++) son[i]++;
    dfs(0);
    cout<<f[0][son[0]];
    
    //printf("\n\n%d %d\n",h[0],son[0]);
    //for(int i=0;i<=m;i++) printf("%d ",f[0][i]);
}

 

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