CSP-何以包邮?(从背包问题的角度出发)

题目描述

新学期伊始,适逢顿顿书城有购书满 x 元包邮的活动,小 P 同学欣然前往准备买些参考书。
一番浏览后,小 P 初步筛选出 n 本书加入购物车中,其中第 i 本(1≤i≤n)的价格为 ai 元。
考虑到预算有限,在最终付款前小 P 决定再从购物车中删去几本书(也可以不删),使得剩余图书的价格总和 m 在满足包邮条件(m≥x)的前提下最小。

试帮助小 P 计算,最终选购哪些书可以在凑够 x 元包邮的前提下花费最小?

输入格式

从标准输入读入数据。

输入的第一行包含空格分隔的两个正整数 n 和 x,分别表示购物车中图书数量和包邮条件。

接下来输入 n 行,其中第 i 行(1≤i≤n)仅包含一个正整数 ai,表示购物车中第 i 本书的价格。输入数据保证 n 本书的价格总和不小于 x。

输出格式

输出到标准输出。

仅输出一个正整数,表示在满足包邮条件下的最小花费。

这道题,我刚开始是使用DFS暴力递归来枚举所有可能的情况,不出我所料,只得了70分;以下是我得分70的代码:

# include 
# include 
# include 
# define maxn 300010
using namespace std;
int n, x;
int minx = maxn;
vectorbook;
int visit[35] = { 0 };
void DFS(int sum, int t)
{
	if (sum >= x) {
		minx = min(minx, sum);
		return;
	}
	for (int i = t; i < book.size(); i++) {
		if (visit[i] == 0) {
			visit[i] = 1;
			DFS(sum + book[i], i);
			visit[i] = 0;
		}
	}
}
int main()
{
	cin >> n >> x;
	int y;
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		cin >> y;
		book.push_back(y);
	}
	DFS(0,0);
	cout << minx << endl;
	return 0;
}

之后,我开始思考更好的解决方案。既然不能通过枚举所有的情况来找到答案 ,那肯定是有一种途径来找到最优解,所以自然的联想到了dp(动态规划);我们再来看一下这个问题,寻找超过包邮条件x的最小数字组合。可以转化为先求书的总价sum,再用sum减去x得y,问题就变成了寻找不超过y(达到包邮条件)的最大数字组合,再用总价减去这个数字组合,即可得到最终答案。寻找不超过y的最大数字组合,这种类型就是典型的背包问题。这里,我们来简单回顾一下背包问题的几个核心思想:

子问题:当前背包容量j,前i个物品最佳组合对应的价值
递推关系式:v[i]:各商品价值   w[i]:各商品重量

j j>w[i]: f[i][j]=max(f[i-1][j],f[i-1][j-w[i]]+v[i])

以样例1为例:

4 100
20
90
60
60
i/j 0 ``` 20 ``` 60 ``` 90 ``` 130
0 0 ``` 0 ``` 0 ``` 0 ``` 0
1(20) 0 ``` 20 ``` 20 ``` 20 ``` 20
2(90) 0 ``` 20 ``` 20 ``` 90 ``` 110
3(60) 0 ``` 20 ``` 60 ``` 90 ``` 110
4(60) 0 ``` 20 ``` 60 ``` 90 ``` 120

 其中,130就是用书的总价230减去达到包邮条件所需的100得到的,然后我们要寻找不超过130的最大数字组合,类比一下背包问题,130就相当于背包的容量。

以下是得分100的代码:

# include 
# include 
# define maxn 300010
using namespace std;
int n, x;
int v[40] = { 0 };
int f[40][maxn] = { {0} };
int main()
{
	cin >> n >> x;
	int sum = 0;
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		cin >> v[i];
		sum += v[i];
	}
	int y = sum - x;
	for (int i = 1; i <= n; i++) {  
		for (int j = 1; j <= y; j++) {
			f[i][j] = f[i - 1][j];//背包问题的核心公式
			if (j >= v[i]) {
				f[i][j] = max(f[i][j], f[i - 1][j - v[i]] + v[i]);//背包问题的核心公式
			}
		}
	}
	int r = sum - f[n][y];
	cout << r << endl;
	return 0;
}

以上是我的个人见解,欢迎大家观看指正。 

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