动态规划:砝码称重(01背包-闫氏DP分析法)

发布于:2025-06-20 ⋅ 阅读:(16) ⋅ 点赞:(0)

动态规划:砝码称重(01背包-闫氏DP分析法)

砝码称重

www.acwing.com/problem/content/3420/

在这里插入图片描述

DP:

  • 状态表示:f[i][j]

    • 集合:只用前 i i i 个砝码,测出重量为 j j j 的所有方案
    • 属性:bool
  • 状态计算: f [ i ] [ j ] = f [ i − 1 ] [ j ]    ∣ ∣    f [ i − 1 ] [ j − w [ i ] ] f[i][j]=f[i-1][j]\ \ ||\ \ f[i-1][j-w[i]] f[i][j]=f[i1][j]  ∣∣  f[i1][jw[i]]

对于本题,由于砝码可以放在天平两侧,可以将一个砝码拆为一正一负,用来表示放在天平的哪一侧,最后统计大于 0 的部分即可

实现方式有两种:

  1. 分开 DP,需要改变遍历顺序(仅一维的情况,二维不需要考虑),因为当 w[i]​ 为负数时,要获取上一层的数据应该从小到大(和 w[i]​ 为正数时相反)
  2. 构造一个大数组,设定一个基准 B B B 作为零度线,这样就将负数和正数的组成方案全部放在同一个数组中,最后只要统计大于 B B B 的结果即可
import java.util.*;

public class Main {
    static final int N = 200010;
    static int[] w = new int[N];
    static boolean[] f = new boolean[N];
    
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        int sum = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            w[i] = sc.nextInt();
            w[i + n] = -w[i];
            sum += w[i];
        }
        
        // dp砝码全放一侧
        f[0] = true;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            for (int j = sum; j >= 0; j--) {
                if (j - w[i] >= 0) {
                    f[j] = f[j] || f[j - w[i]];
                }
            }
        }
        
        // dp砝码放两侧,遍历顺序不同
        for (int i = n + 1; i <= 2 * n; i++) {
            for (int j = 0; j <= sum; j++) {
                // 此时w[i]均为负数
                f[j] = f[j] || f[j - w[i]];
            }
        }
        
        int count = 0;
        for (int i = 1; i <= sum; i++) {
            if (f[i]) {
                count++;
            }
        }
        System.out.println(count);
    }
}

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