试题 算法提高 能量项链

试题 算法提高 能量项链(动态规划)


问题描述
  在Mars星球上,每个Mars人都随身佩带着一串能量项链。在项链上有N颗能量珠。能量珠是一颗有头标记与尾标记的珠子,这些标记对应着某个正整数。并且,对于相邻的两颗珠子,前一颗珠子的尾标记一定等于后一颗珠子的头标记。因为只有这样,通过吸盘(吸盘是Mars人吸收能量的一种器官)的作用,这两颗珠子才能聚合成一颗珠子,同时释放出可以被吸盘吸收的能量。如果前一颗能量珠的头标记为m,尾标记为r,后一颗能量珠的头标记为r,尾标记为n,则聚合后释放的能量为mrn(Mars单位),新产生的珠子的头标记为m,尾标记为n。
  需要时,Mars人就用吸盘夹住相邻的两颗珠子,通过聚合得到能量,直到项链上只剩下一颗珠子为止。显然,不同的聚合顺序得到的总能量是不同的,请你设计一个聚合顺序,使一串项链释放出的总能量最大。
  例如:设N=4,4颗珠子的头标记与尾标记依次为(2,3) (3,5) (5,10) (10,2)。我们用记号⊕表示两颗珠子的聚合操作,(j⊕k)表示第j,k两颗珠子聚合后所释放的能量。则第4、1两颗珠子聚合后释放的能量为:
  (4⊕1)=1023=60。
  这一串项链可以得到最优值的一个聚合顺序所释放的总能量为
  ((4⊕1)⊕2)⊕3)=1023+1035+10510=710。
输入格式
  输入的第一行是一个正整数N(4≤N≤100),表示项链上珠子的个数。第二行是N个用空格隔开的正整数,所有的数均不超过1000。第i个数为第i颗珠子的头标记(1≤i≤N),当i<N时,第i颗珠子的尾标记应该等于第i+1颗珠子的头标记。第N颗珠子的尾标记应该等于第1颗珠子的头标记。
  至于珠子的顺序,你可以这样确定:将项链放到桌面上,不要出现交叉,随意指定第一颗珠子,然后按顺时针方向确定其他珠子的顺序。
输出格式
  输出只有一行,是一个正整数E(E≤2.1*109),为一个最优聚合顺序所释放的总能量。
样例输入
4
2 3 5 10
样例输出
710
思路:
本题思路和合石头很像他们都是dp区间,我们知道如何想知道3个数的最大总能量的话需要前二项和后一项的最大能量加他们2个珠子的的合成能量,或者前一项和后2项的最大能量加他们2个珠子的的合成能量就是当前的值了。我们把珠子数存到c列表中。
我们知道我们的开头和结尾是不固定的,因为他是一个圆的选择。当我们选的长度是1-n,不可以超过当前珠子的数。我们知道选珠子开头的位置可以是0-n。尾部=长度+开头位置。
我们就可以建立一个dp[i][j] ,表示i-j的区间的最大能量值。
以上述可知我们开头就是i 结尾就是j=i+l 我们需要优化空间那么我们就可以(i+l)%n即可。
我们知道要把当前i-j的长度分为2份了计算第3份的最大能量 。那么k就是断点。k=(k%n)优化空间。
我们知道前半选择是i到k 后面一半就是k+1到j 用dp表示就是 dp[i][j]+dp[(k+1)%n][j] 我们已经半他们前半的和后半的能量值已经计算出来了,那么要加他们2个和成的能量 那么计算就是:

c[i]*c[(k+1)%n]*c[(j+1)%n]

那我们就真的此程序的方程式就是:
dp[i][j]=max(dp[i][j],dp[i][k]+dp[(k+1)%n][j]+c[i]c[(k+1)%n]c[(j+1)%n])
我们知道珠子是圆的所以需要把i的头到i+n的dp值判断出最大的能量即可。
程序:

n=int(input())
c=list(map(int,input().split()))  #存储珠子数
dp=[[0 for i in  range(n+5)] for i in range(n+5)]  #初始化

for l in  range(1,n):  #长度
    for i in range(0,n):  #开头的选择
        j=(i+l)%n  #  结尾
        for k in range(i ,i+l):  #断点位置
            k=k%n
            dp[i][j]=max(dp[i][j],dp[i][k]+dp[(k+1)%n][j]+c[i]*c[(k+1)%n]*c[(j+1)%n])

cot=0
for i in range(n):  #开头位置
    j=(i+n-1)%n  #结尾位置
    cot=max(cot,dp[i][j])  #判断最大能量
print(cot)

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