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AcWing 1010. 拦截导弹 dp+贪心

热度:66   发布时间:2023-11-23 13:37:53.0

AcWing 1010. 拦截导弹
某国为了防御敌国的导弹袭击,发展出一种导弹拦截系统。

但是这种导弹拦截系统有一个缺陷:虽然它的第一发炮弹能够到达任意的高度,但是以后每一发炮弹都不能高于前一发的高度。

某天,雷达捕捉到敌国的导弹来袭。

由于该系统还在试用阶段,所以只有一套系统,因此有可能不能拦截所有的导弹。

输入导弹依次飞来的高度(雷达给出的高度数据是不大于30000的正整数,导弹数不超过1000),计算这套系统最多能拦截多少导弹,如果要拦截所有导弹最少要配备多少套这种导弹拦截系统。

输入格式
共一行,输入导弹依次飞来的高度。

输出格式
第一行包含一个整数,表示最多能拦截的导弹数。

第二行包含一个整数,表示要拦截所有导弹最少要配备的系统数。

数据范围
雷达给出的高度数据是不大于 30000 的正整数,导弹数不超过 1000。

输入样例:
389 207 155 300 299 170 158 65
输出样例:
6
2

第一问不是最难的点,最难的是怎么找能覆盖整个序列的最少的不上升子序列的个数。

然后我借鉴了这个大佬的博文。

用如下方式维护数组s,数组长度cnt,意为cnt个不下降子序列。保存的是每一个不上升子序列中的最后一个数:
遍历原序列,对于遍历到的每一个数x:
1.若x大于s中每一个数,则新建一个不上升子序列,放入x;
2.否则,找到s中大于等于x的最小的数,将其替换。
由于s每次增加长度时,增加的数必然大于其前面s中的任何一个数;且每次替换时,不改变x与被替换数左右相邻两数的相对大小关系,故s必然维持单调递增。则s即为原序列的最长上升子序列。

即证明了:
“能覆盖整个序列的最少的不上升子序列的个数”等价于“该序列的最长上升子序列长度”
同理即有:
“能覆盖整个序列的最少的不下降子序列的个数”等价于“该序列的最长下降子序列长度”
(欲深究可研读离散数学中的Dilworth定理)

下面证明上述贪心算法的正确性:
设A为用该贪心算法得到的方案,B为最优解方案。记A的不上升子序列个数为la,B的不上升子序列个数为lb。
显然lb<=la(否则B就不是最优解)。
故只需证明la>=lb。用调整法(微调法)。
若A=B,则la=lb,显然成立。
否则(即A!=B),必然可以找到两方案中第一个(以原序列的顺序)不同之处(某数放在了不同的位置,且原序列中该数前的所有数在两方案中放的位置皆相同),将该数在两方案中所处的位置上的数(即该数本身)以及两位置之后方案中的序列相互对调,结果所得方案仍为合法解。即我们将贪心算法所得方案调整成了最优方案,且在调整过程中,方案的序列数没有增加,故la>=lb(la -> lb,且la转变为lb的过程中la的大小没有增加)。
证毕!

作者:玖梦づ
链接:https://www.acwing.com/solution/content/6746/
来源:AcWing
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在这里插入图片描述
最后代码如下:

#include<iostream>using namespace std;const int N=1010;int n;int f[N],p[N],t[N];int main(void)
{
    while(cin>>p[n]) n++;int res=0;for(int i=0;i<n;i++){
    f[i]=1;for(int j=0;j<i;j++)if(p[j]>=p[i])f[i]=max(f[i],f[j]+1);res=max(res,f[i]);}cout<<res<<endl;int cnt=0;for(int i=0;i<n;i++){
    int k=0;while(k<cnt&&t[k]<p[i]) k++;t[k]=p[i];if(k>=cnt)cnt++;}cout<<cnt<<endl;
}