C++ 中合并石头的最小成本
假设我们有一排 N 堆石头。这里第 i 堆有 stones[i] 个石头。一次移动包括将 K 个连续的堆合并成一堆,现在这次移动的成本等于这 K 个堆中石头的总数。我们必须找到将所有石堆合并成一堆的最小成本。如果没有这样的解决方案,则返回 -1。
因此,如果输入类似于 [3,2,4,1] 且 K = 2,则输出将为 20,这是因为,我们将从 [3, 2, 4, 1] 开始。然后我们将 [3, 2] 合并,成本为 5,我们剩下 [5, 4, 1]。之后我们合并 [4, 1],成本为 5,我们剩下 [5, 5]。然后我们将 [5, 5] 合并,成本为 10,我们剩下 [10]。所以,总成本为 20,这是最小的。
为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:
n := stones 的大小
如果 (n - 1) mod (k - 1) 不等于 0,则:
返回 -1
定义一个大小为 n + 1 的数组 prefix
初始化 i := 1,当 i <= n 时,更新(i 增加 1),执行:
prefix[i] := prefix[i - 1] + stones[i - 1]
定义一个大小为 n x n 的二维数组 dp
初始化 length := k,当 length <= n 时,更新(length 增加 1),执行:
初始化 i := 0,j := length - 1,当 j < n 时,更新(i 增加 1),(j 增加 1),执行:
dp[i, j] := inf
初始化 mid := i,当 mid < j 时,更新 mid := mid + k - 1,执行:
dp[i, j] := dp[i, j] 和 dp[i, mid] + dp[mid + 1, j] 的最小值
如果 (j - i) mod (k - 1) 与 0 相同,则:
dp[i, j] := dp[i, j] + prefix[j + 1] - prefix[i]
返回 dp[0, n - 1]
让我们看看以下实现以更好地理解:
示例
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; class Solution { public: int mergeStones(vector<int>& stones, int k){ int n = stones.size(); if ((n - 1) % (k - 1) != 0) return -1; vector<int> prefix(n + 1); for (int i = 1; i <= n; i++) { prefix[i] = prefix[i - 1] + stones[i - 1]; } vector<vector<int>> dp(n, vector<int>(n)); for (int length = k; length <= n; length++) { for (int i = 0, j = length - 1; j < n; i++, j++) { dp[i][j] = INT_MAX; for (int mid = i; mid < j; mid += k - 1) { dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i][mid] + dp[mid + 1][j]); } if ((j - i) % (k - 1) == 0) { dp[i][j] += prefix[j + 1] - prefix[i]; } } } return dp[0][n - 1]; } }; main(){ Solution ob; vector<int> v = {3,2,4,1}; cout << (ob.mergeStones(v, 2)); }
输入
{3,2,4,1}, 2
输出
20