【问题标题】:How to change this backtracking code into a dynamic programming code by using memoization?如何使用 memoization 将此回溯代码更改为动态编程代码?
【发布时间】:2019-06-12 18:25:04
【问题描述】:

我正在尝试学习动态编程,因此我正在尝试解决UVA 11450。因为我知道我可以使用回溯来解决这个问题,所以我决定使用回溯来解决它,然后在代码中添加记忆。但是,我无法做到这一点。

这里是没有记忆的注释代码:

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;


bool b;                         // this tells us if a solution is found or not
int c;                          // store input c
vector <vector <int>> arr;     // declare a global array to store the type and cost of the garments


int money = INT_MAX;           // these two fields store the most optimal solution found so far
vector <int> garr;


// this function fills 'c' - the candidates for the k'th postition
void construct_candidates(vector <int> &a, int k, int m, vector<int> &c)        
{
    for (int i: arr[k])
    {
        if (i <= m ) c.push_back(i);    // if cost of the model 'i' of garment 'k' is less than or equal to money remaining,
    }                                   // put it in array 'c'.
}


void backtrack(vector <int> &a, int k, int m)
{
    vector <int> c;                     // this array stores the candidates for postion k.

    if (k == a.size() - 1)              // if (is_a_soln) process_solution
    {
        if (m < money)
        {
            b = true;
            money = m;
            garr = a;
        }
    }
    else                                // else backtrack with updated parameters
    {
        k++;
        construct_candidates(a, k , m, c);
        for (int i = 0; i < c.size(); i++)
        {
            a[k] = c[i];
            backtrack(a, k, m - c[i]);
        }
    }
}


int main()
{

    int n;
    cin >> n;
    while (n--)
    {   
        b = false;                              // initialising global variables
        money = INT_MAX;
        arr.clear();
        int m;
        cin >> m >> c;
        arr = vector <vector <int>>(c);

        for(int i = 0; i < c; i++)              // storing the input in arr
        {
            int k;
            cin >> k;
            arr[i] = vector <int> (k);
            for (int j = 0; j < k; j++)
            {
                cin >> arr[i][j];
            }
        }

        vector <int> a(c, -1);         // the backtracking code will attempt 
                                       //to fill this array with optimal garments

        backtrack(a, -1, m);                      

        if (b) cout <<m - money << endl;
        else cout << "no solution" << endl;
    }

    return 0;
}

现在,为了添加记忆,我尝试这样做:

vector <vector <int>> dp(20, vector<int> (201, -1));
void backtrack(vector <int> &a, int k, int m)
{
    if (dp[k][m] != -1)                    // this is
    {                                      // the 
        k++;                               // part
        a[k] = dp[k][m];                   // that 
        backtrack(a, k, m - a[k]);         // is
    }                                      // added
    else
    {
        vector <int> c;                    

        if (k == a.size() - 1)              
        {
            if (m < money)
            {
                b = true;
                money = m;
                garr = a;
            }
        }
        else                                
        {
            k++;
            construct_candidates(a, k , m, c);
            for (int i = 0; i < c.size(); i++)
            {
                a[k] = c[i];
                backtrack(a, k, m - c[i]);
            }
        }
    }
}

但我不知道在哪里或如何添加实际将最佳服装放置在 DP 表中位置 k 的部分。非常感谢任何帮助。

【问题讨论】:

  • 首先,为什么您甚至需要存储最佳的成套服装?这个问题只要求最大成本,所以你只需要存储它。在您的情况下,您使用全局变量来跟踪您看到的最大成本,而不是从函数返回它,因此您需要在 DP 表中跟踪的是您是否已经探索过一个状态。如果你到达一个你已经探索过的状态,你可以立即返回而无需做任何事情,因为你知道从这里开始的任何最佳状态都已经被探索过了。
  • @AlexanderZhang 是的,确实如此。我这样做只是因为我认为知道哪些选择会导致最佳解决方案会很好。
  • @AlexanderZhang 我最初认为您的评论只是说代码中不需要“garr”。但是今天再次阅读时,我意识到它还讲述了如何编写 DP 表。所以,我实现了它并且它有效。感谢您的帮助。

标签: c++ dynamic-programming recursive-backtracking


【解决方案1】:

感谢@AlexanderZhang 非常有帮助的评论,我已经解决了这个问题。如果有兴趣,请参阅他的评论以获取详细信息。代码如下:

vector <vector <int>> dp(20, vector<int> (201, -1));
void backtrack(vector <int> &a, int k, int m)
{
    k++;
    if (dp[k][m] != -1)
    {
        return;
    }
    else
    {
        dp[k][m]++;
        vector <int> c;                     // this array stores the candidates for postion k.

//        for (int kj : a) cout << kj << " ";
//        cout << endl;

        if (k == a.size() )              // if (is_a_soln) process_solution
        {
            if (m < money)
            {
                b = true;
                money = m;
                garr = a;
            }
        }
        else                                // else backtrack with updated parameters
        {
//            k++;
            construct_candidates(a, k , m, c);
            for (int i = 0; i < c.size(); i++)
            {
                a[k] = c[i];
                backtrack(a, k, m - c[i]);
            }
        }
    }
}

【讨论】:

    猜你喜欢
    • 1970-01-01
    • 2011-09-13
    • 1970-01-01
    • 1970-01-01
    • 2018-01-02
    • 2017-06-05
    • 1970-01-01
    • 1970-01-01
    • 1970-01-01
    相关资源
    最近更新 更多