问题描述:
小明几乎每天早晨都会在一家包子铺吃早餐。他发现这家包子铺有N种蒸笼,其中第i种蒸笼恰好能放Ai个包子。每种蒸笼都有非常多笼,可以认为是无限笼。每当有顾客想买X个包子,卖包子的大叔就会迅速选出若干笼包子来,使得这若干笼中恰好一共有X个包子。比如一共有3种蒸笼,分别能放3、4和5个包子。当顾客想买11个包子时,大叔就会选2笼3个的再加1笼5个的(也可能选出1笼3个的再加2笼4个的)。当然有时包子大叔无论如何也凑不出顾客想买的数量。比如一共有3种蒸笼,分别能放4、5和6个包子。而顾客想买7个包子时,大叔就凑不出来了。小明想知道一共有多少种数目是包子大叔凑不出来的。
【输入】
第一行包含一个整数N。(1 <= N <= 100)
以下N行每行包含一个整数Ai。(1 <= Ai <= 100)
【输出】一个整数代表答案。如果凑不出的数目有无限多个,输出INF。
【输入输出范例】
输入:
2
4
5
程序应该输出:
6
再例如,
输入:
2
4
6
程序应该输出:
INF
解题思路:
此题是主要是根据蒸笼的种类来组合出能做多少个包子,简单来说将n种数进行组合,每种数个数不限(其实1w差不多了),找到有哪些数是无法组合的,只用统计不能组合出的个数;此题难点就在每种数能拿的个数没有限制,比如(给出3种数:4,5,6)能组合的结果:每个数的倍数,每两个数相加的倍数,三个数相加的倍数,单取数字4,i个再加上5,6,似乎可以组合出很多很多个,穷举不太现实,所以此题用DP来做比较合适,DP主要是解决记住i个数字+其他数字j个 ( 比如:4 * i + 5 * j ( j = 1,2,3...n) ),也节省了当出现相同的数时有不同组合结果的时间 (20 = 4 * 5 or 5 * 4),有点像完全背包,但不完全是,因为这题不是求最优解(价值最大之类的),而是统计不能组成的数有多少,比背包问题简单了一些。
算法设计:
- 用一个dp[ ]来判断这个数能不能组合成,这个数组大小可以给1w,更多也行, 这个范围是求出1~上限,不能组合出的数的个数(我只统计了1~1w的,可以近似理解为无穷大)。
- 数组dp[10000] = { 0 },0代表不能组成,1表示能组合(其他数都可以),再用一个a[ ]数组存你的原始数(比如你的4,5,6),表达式:( dp[ j - a[ i ] ] == 1 ), j = 1,2,3...n, 相当于用两层循环(最外层循环原始数,内层遍历所有数),当然先把dp[ 0 ] = 1,自己本身肯定能组成,遍历的时候把符合条件的数进行标记,dp[ j ] = 1,这样就能统计出每个数要不同个数时的结果。
- 还要解决一个判断条件,判断是否有无限种不可以组合的情况,从例子中看出:当原始数都是偶数,或者原始数全为某一个数的倍数关系情况下,就有无限种不可能组合出的数。
代码:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define maxSize 10000
int dp[maxSize];//初始化dp数组,大小自己定(越大越接近无穷)
//判断函数
bool judge(int x, int y)
{
//判断是否全为偶数
//或者候选数全为某一个倍数关系
int t;
while (y > )
{
t = x % y;
x = y;
y = t;
}
if (x == )
return true;
return false;
}
void count(int a[], int n)
{
int res, mark, i, j;
res = ;//计数
mark = ;//判断是否无限的变量
memset(dp, , sizeof(dp));//将数组dp的数全部置为0,不用memset也行,直接dp[10000] = { 0 }
//也对memset主要适用于动态分配内存后的清0手段,其他情况效果差不多
for (i = ; i <= n; i++)
{
scanf("%d", &a[i]);
}
for (i = ; i <= n; i++)
{
for (j = ; j <= n; j++)
{
if (judge(a[i], a[j]))//每次只能判断两个,所以二层循环遍历所有情况
{
mark = ;
break;
}
}
if (mark == )
break;//只要有一个符合jugde函数就能数出组合的数量
}
if (mark != )
{
printf("INF\n");
return;
}
dp[] = ;//第一个表示候选数的本身,故能组合自己
for (i = ; i <= n; i++)
for (j = ; j < maxSize; j++)
{
//记忆型存储,即时保存之前能组合的数
//输入不分大小,但是要有一定顺序
if (a[i] > j)
continue;//比自己本身还小的数,一定组合不出结果
if (dp[j - a[i]] == )
dp[j] = ;
}
for (i = ; i < maxSize; i++)
{
if (dp[i] != )
res++;//统计不能组合出来数的数量
}
printf("%d\n", res);
}
int main()
{
//小明制作包子问题,蒸笼种类n,每种蒸笼x个包子,统计有多少个包子组合不出来
int a[], n;//数组a可以动态分配
scanf("%d", &n);
count(a, n);
return ;
}
时间复杂度:O(n * maxSize)
如果有更优化的算法,可以指出来,谢谢