牛客竞赛每日俩题 - 动态规划3

简介: 牛客竞赛每日俩题 - 动态规划3

01背包问题,选or不选

不同的子序列_牛客题霸_牛客网

问题翻译:

       S有多少个不同的子串与T相同

       S[1:m]中的子串与T[1:n]相同的个数

       由S的前m个字符组成的子串与T的前n个字符相同的个数

状态:

       子状态:由S的前1,2,...,m个字符组成的子串与T的前1,2,...,n个字符相同的个数

       F(i,j): S[1:i]中的子串与T[1:j]相同的个数

状态递推:

       在F(i,j)处需要考虑S[i] = T[j] 和 S[i] != T[j]两种情况

       当S[i] = T[j]:

               1:让S[i]匹配T[j],则 F(i,j) = F(i-1,j-1)

               2:让S[i]不匹配T[j],则问题就变为S[1:i-1]中的子串与T[1:j]相同的个数,则 F(i,j) = F(i-1,j)

               故,S[i] = T[j]时,F(i,j) = F(i-1,j-1) + F(i-1,j)

       当S[i] != T[j]:

               问题退化为S[1:i-1]中的子串与T[1:j]相同的个数

               故,S[i] != T[j]时,F(i,j) = F(i-1,j)

初始化:

       引入空串进行初始化

       F(i,0) = 1 ---> S的子串与空串相同的个数,只有空串与空串相同

返回结果:

       F(m,n)

举个栗子:

母串:“rabbbit”      子串:“rabbit”

如果子串的最后一个字母和母串的最后一个字母不同,说明新加的母串字母没有产生新的可能性,可以沿用该子串在较短母串的出现次数,所以dp(i)(j) = dp(i-1)(j)


如果子串的最后一个字母和母串的最后一个字母相同,说明新加的母串字母带来了新的可能性,我们不仅算上dp(i-1)(j),也要算上新的可能性。那么如何计算新的可能性呢,其实就是在既没有最后这个母串字母也没有最后这个子串字母时,子串出现的次数,我们相当于为所有这些可能性都添加一个新的可能。所以,这时dp(i)(j) = dp(i-1)(j) + dp(i-1)(j-1)。

class Solution {
  public:
    int numDistinct(string S, string T) {
        int s_size = S.size();
        int t_size = T.size();
        // S的长度小于T长度,不可能含有与T相同的子串
        if (S.size() < T.size()) return 0;
        // T为空串,只有空串与空串相同,S至少有一个子串,它为空串
        if (T.empty()) return 1;
        // F(i,j),初始化所有的值为0
        vector<vector<int> > f(s_size + 1, vector<int>(t_size + 1, 0));
        // 空串与空串相同的个数为1
        f[0][0] = 1;
        for (int i = 1; i <= s_size; ++i) {
        // F(i,0)初始化
            f[i][0] = 1;
            for (int j = 1; j <= t_size; ++j) {
            // S的第i个字符与T的第j个字符相同
                if (S[i - 1] == T[j - 1]) {
                    f[i][j] = f[i - 1][j] + f[i - 1][j - 1];
                } 
                else {
                // S的第i个字符与T的第j个字符不相同
                // 从S的前i-1个字符中找子串,使子串与T的前j个字符相同
                    f[i][j] = f[i - 1][j];
                }
            }
        }
        return f[s_size][t_size];
    }
};

变种走方格

蘑菇阵__牛客网

该题类似于走迷宫,蘑菇代表不能走通,但不同的是,迷宫可以向前后左右四个方向移动,但该题走的方式只能向右或者向下两个方向移动,注意:右边界处只能向一个方向移动,因此走不通路径的概率是不相等的。比如:M = 2 N = 3

1 2 3

4 5 6

在1时:既可向右走到2,也可向下走到4,因此从1-->2 和从1-->4的概率均为0.5

在2时:即可向右走到3,也可向下走到5,因此从2-->3和从2-->5的概率均为0.5

在3时:只能走到6,因此从3-->6概率为1

在4、5、6时,只能向右走,因此4-->5和5-->6的概率均为1。

通过以上分析,可以得到:

假设P(i, j)表示从起点到(i, j)不踩到蘑菇的概率,那么该位置一定是从(i-1, j)或者(i, j-1)出走过来的。

而从(i-1, j)或者(i, j-1)到达(i, j)的概率是不等的,比如:如果i或者j在边界,只能向一个方向移

动,此时走到(i, j)位置的概率为1,当i或者j不在边界时,走到(i,j)的概率分别为0.5,因此可得

出:

P(i,j) = P(i-1, j) * (i==M? 1 : 0.5)+ P(i, j-1) * (j==N? 1 : 0.5);

如果(i, j)为蘑菇时,表示不能走到该位置

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
int main()
{
  int m, n, k;
  while (cin >> n >> m >> k)
  {
    // 因为地图大小已经确定好了,map直接设置好大小
    vector<vector<int>> map(n + 1, vector<int>(m + 1));
    // 向地图中放入蘑菇
    int row, col;
    while (k--)
    {
        cin >> row >> col;
      map[row][col] = 1;
    }
    vector<vector<double>> dp(n + 1, vector<double>(m + 1));//表示概率
    dp[1][1] = 1.0;//自己初始的位置
    for (int i = 1; i <= n; i++)
    {
      for (int j = 1; j <= m; ++j)
      {
        // 对于每个位置,按照上述转移方程来确定概率
        if (!(i == 1 && j == 1))
          dp[i][j] = dp[i - 1][j] * (j == m ? 1 : 0.5) +
                               dp[i][j - 1] * (i == n ?1 : 0.5);
        // 如果该位置为蘑菇,表示不能到达该位置,则到达该位置的概率一定为0
        if (map[i][j])
          dp[i][j] = 0;
      }
    }
    printf("%.2f\n", dp[n][m]);
  }
  return 0;
}
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