2023-03-28:有一根长度为 n 个单位的木棍,棍上从 0 到 n 标记了若干位置。 给你一个整数数组 cuts ,其中 cuts[i] 表示你需要将棍子

2023-03-28 21:30:13 浏览数 (2)

2023-03-28:有一根长度为 n 个单位的木棍,棍上从 0 到 n 标记了若干位置。

给你一个整数数组 cuts ,其中 cutsi 表示你需要将棍子切开的位置,

你可以按顺序完成切割,也可以根据需要更改切割的顺序,

每次切割的成本都是当前要切割的棍子的长度,切棍子的总成本是历次切割成本的总和。

对棍子进行切割将会把一根木棍分成两根较小的木棍,

这两根木棍的长度和就是切割前木棍的长度。

返回切棍子的最小总成本。

输入:n = 9, cuts = 5,6,1,4,2。

输出:22。

答案2023-03-28:

步骤如下:

1.将切割点数组 cuts 排序,并构建新的数组 arr,将 0 和 n 加入其中,得到长度为 m 2 的数组。

2.初始化一个 m 2 行 m 2 列的 DP 数组 dp,dpi 表示将区间 i,j 内的木棍切割成最小块的总成本。初始化值为 -1。

3.定义递归函数 process(arr, l, r, dp),表示计算将 arrl..r 1 这段木棍切割成若干小块的最小总成本。

4.在 process 函数中,分三种情况讨论:

代码语言:txt复制
当 l > r 时,说明该区间内没有木棍需要切割,返回 0。
代码语言:txt复制
当 l == r 时,说明该区间只有一根木棍,成本为该木棍的长度。
代码语言:txt复制
当 dp[l][r] != -1 时,说明该区间的最小成本已经被计算过,直接返回结果 dp[l][r]。

5.在 process 函数中,枚举所有可能的切割点 k,计算将 arrl..k 和 arrk 1..r 1 两段木棍切割成最小块的总成本,并加上当前区间的长度(即 arrr 1-arrl-1),得到该切割点下的总成本。取最小值作为答案。

6.将答案缓存到 dpl 中,并返回结果。

7.在主函数中,调用 min_cost(n, &cuts) 函数,得到切割最小总成本。

该算法的时间复杂度为 O(n ^ 3),空间复杂度为 O(n ^ 2)。其中,nn 表示初始木棒的长度,即 n 变量的值。

时间复杂度为 O(n ^ 3)。

空间复杂度为 O(n ^ 2)。

rust代码如下:

代码语言:rust复制
// 计算给定切割点下的最小成本
fn min_cost(n: i32, cuts: &[i32]) -> i32 {
    let m = cuts.len();
    // 将切割点排序并构建数组
    let mut arr = vec![0; m   2];
    arr[0] = 0;
    for i in 1..=m {
        arr[i] = cuts[i - 1];
    }
    arr[m   1] = n;
    // 初始化 DP 数组
    let mut dp = vec![vec![-1; m   2]; m   2];
    process(&arr, 1, m, &mut dp)
}

// 递归函数,计算给定区间的最小成本
fn process(arr: &[i32], l: usize, r: usize, dp: &mut Vec<Vec<i32>>) -> i32 {
    // 如果区间为空,则成本为 0
    if l > r {
        return 0;
    }
    // 如果区间只有一个元素,则成本为该元素的长度
    if l == r {
        return arr[r   1] - arr[l - 1];
    }
    // 如果 DP 数组中已经计算过当前区间的最小成本,则直接返回结果
    if dp[l][r] != -1 {
        return dp[l][r];
    }
    // 枚举所有可能的切割点,计算最小成本
    let mut ans = i32::max_value();
    for k in l..=r {
        ans = min(ans, process(arr, l, k - 1, dp)   process(arr, k   1, r, dp));
    }
    // 加上当前区间的长度,并将结果缓存到 DP 数组中
    ans  = arr[r   1] - arr[l - 1];
    dp[l][r] = ans;
    // 返回最终结果
    ans
}

fn main() {
    let n = 7;
    let cuts = [1, 3, 4, 5];
    let cost = min_cost(n, &cuts);
    println!("{}", cost); // 输出:16
}

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