凸多边形三角划分(HNOI’97)

一、试题描述

给定一个具有N(N<50)个顶点(从1到N编号)的凸多边形,每个顶点的权均已知。问如何把这个凸多边形划分成N-2个互不相交的三角形,使得这些三角形顶点的权的乘积之和最小?

输入文件:第一行 顶点数N

          第二行 N个顶点(从1到N)的权值

输出格式:最小的和的值

          各三角形组成的方式

输入示例:5

121 122 123 245 231

输出示例:The minimum is :12214884

          The formation of 3 triangle:

          3 4 5, 1 5 3, 1 2 3

二、试题分析

这是一道很典型的动态规划问题。设F[I,J]I)表示从顶点I到顶点J的凸多边形三角剖分后所得到的最大乘积,我们可以得到下面的动态转移方程:

F[I,J]=Min{F[I,K]+F[K,J]+S[I]*S[J]*S[K]}     (I

目标状态为:F[1,N]

但我们可以发现,由于这里为乘积之和,在输入数据较大时有可能超过长整形甚至实形的范围,所以我们还需用高精度计算,但这是大家的基本功,程序中就没有写了,请读者自行完成。

三、参考程序

Var S          :Array[1..50] Of Integer;

    F          :Array[1..50,1..50] Of Comp; 

    D           :Array[1..50,1..50] Of Byte;

    N            :Integer;

Procedure Init;    (输入数据)

Var I          :Integer;

Begin

Readln(N);

For I:=1 To N Do Read(S[I]);

End;

Procedure Dynamic;   (动态规划)

Var I,J,K      :Integer;

Begin

For I:=1 To N Do

    For J:=I+1 To N Do F[I,J]:=Maxlongint; (赋初始值)

For I:=N-2 Downto 1 Do

    For J:=I+2 To N Do

      For K:=I+1 To J-1 Do 

        If (F[I,J]>F[I,K]+F[K,J]+S[I]*S[J]*S[K]) Then

Begin

            F[I,J]:=F[I,K]+F[K,J]+S[I]*S[J]*S[K];

            D[I,J]:=K;     (记录父节点)

          End;          

End;

Procedure Print(I,J:Integer); (输出每个三角形)

Begin

If J=I+1 Then Exit;

Write(',',I,' ',J,' ',D[I,J]);

Out(I,D[I,J]);

Out(D[I,J],J);

End;

Procedure Out; (输出信息)

Begin

Assign(Output,'Output.Txt'); Rewrite(Output);

Writeln('The minimum is :',F[1,N]:0:0);

Writeln('The formation of ',N-2,' triangle:');

Write(1,' ',N,' 'D[1,N]);

Out(1,D[1,N]);

Out(D[1,N],N);

Close(Output);

End;

Begin (主程序)

Init;

Dynamic;

Out;

End.

 

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