动态编程-具有最大切削量的杆切割问题和实际解决方案 - java

因此,我正在尝试为rod cutting problem的修改版本编写代码。该链接很好地说明了问题。但是,我想修改代码以不仅实际返回解决方案(即哪些割线可以提供最佳解决方案),而且还要将割线的数量限制为最大k。

为了验证概念,我正在尝试创建一种算法来实现这一目标。以下是到目前为止的内容,我认为它成功返回了实际的解决方案,但是,我不知道如何将最大值限制为k。

 let r[0..n] be a new array
 r[0] = 0
 for j = 1 to n
    q = -1
    for i = 1 to j
        for k = 0 to n-1
          q = Math.max(q[n][k], p[i] + q[n-i-1][k-1]);
    r[j] = q
 return r[n]

请不要在您的答案中提供实际的代码,我想自己实现,我只需要帮助调整我的算法以提供正确的解决方案即可。

更新1:通过向数组添加第二维,我已经能够找到最多k个切口的最佳解决方案。如上面的代码所示。

java大神给出的解决方案

就像您说的那样,您已经有了最佳的解决方案,此答案仅包括如何追溯确切的解决方案(在每个步骤中进行的切割)。

存储长度= n且最大切割= k的候选切割

为此,您只需要一个二维数组(例如visit[n][k])来存储制作的切割,该切割将获得最大的q[n][k]解。在伪代码和递归关系方面,将如下所示。

for each value of i:
  q[n][k] = q[n][k-1]
  visit[n][k] = -1
  if q[n][k] < p[i] + q[n-i-1][k-1]:
    q[n][k] = p[i] + q[n-i-1][k-1]
    visit[n][k] = i

说明

我们可能没有使解决方案最大化的切入点。在这种情况下,我们初始化visit[n][k] = -1
每次,我们都有一个候选人在n处切割长度为length=i+1的棒。我们可以通过切割获得更好的价格,我们将相应的切割存储在另一个二维数组中。

重构解决方案

使用此2维数组(visit[n][k])来追溯精确的切割,可以使用以下伪代码(我故意避免使用代码,因为您提到了不需要它)。

cuts = []
while k > 0:
  i = visit[n][k]
  if i != -1
    // If there is a cut
    cuts.push(i + 1)
    n = n - i - 1
  k = k - 1

说明

我们从k迭代到0
每次,当visit[n][k]不是-1时,即。最好在某处切割,切割后我们重新分配n,即。 n = n-i-1并将结果cut存储在数组cuts中。
最后,cuts将包含导致最佳解决方案的精确切割。

请注意,就递归关系中使用的变量而言,您的问题中存在的伪代码有些不正确。 q用于存储DP 2-d数组和整数-1。自下而上的DP完全不使用j,并用常量n代替。 q[j][k]未初始化。但是,总体思路是正确的。

45码