问题重述:
Description
乔治拿来一组等长的木棒,将它们随机地砍断,使得每一节木棍的长度都不超过50个长度单位。然后他又想把这些木棍恢复到为裁截前的状态,但忘记了初始时有多少木棒以及木棒的初始长度。请你设计一个程序,帮助乔治计算木棒的可能最小长度。每一节木棍的长度都用大于零的整数表示。
Input
输入包含多组数据,每组数据包括两行。第一行是一个不超过64的整数,表示砍断之后共有多少节木棍。第二行是截断以后,所得到的各节木棍的长度。在最后一组数据之后,是一个零。
Output
为每组数据,分别输出原始木棒的可能最小长度,每组数据占一行。
Sample Input
9
5 2 1 5 2 1 5 2 1
4
1 2 3 4
0
Sample Output
6
5
解题思路: 搜索+枚举+递归
[cpp] view plaincopy
- /** POJ 1011 sticks problem **/
- //totalSticks 木棒的总数
- //len 正在尝试的原始木棍长度
- //unusedSticks 尚未拼接到len中的木棍
- //temp 当前正在拼接的木棍的剩余长度
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- bool is_original(int,int,int,int); //递归函数,判断某一长度是否可能是木棒的原始长度
- int cmp(const void *elem1,const void *elem2) //qsort比较函数
- {
- return *(int *)elem2 - *(int *)elem1; //降序排列
- }
- int sticks[100]; //存放木棍的数组
- bool used[100]; //记录木棍的使用情况
- int main()
- {
- //freopen("in.txt","r",stdin);
- int n;
- scanf("%d",&n); //木棍数量
- while(n!=0)
- {
- int i,sum=0,len;
- for(i=0; i<n; i++)
- {
- used[i] = false; //初始化 ,未使用
- scanf("%d",&(sticks[i])); //输入各个木棍长度
- sum += sticks[i]; //木棍总长度
- }
- qsort(sticks,n,sizeof(int),cmp); //对木棍进行排序
- len = sticks[0]; //len的最小可能就是 最长的那一条木棍
- for(i=len; i<=sum; i++) //按升序枚举原始木棒的可能长度
- {
- if(sum%i!=0) //总长度不能整除可能长度 ,跳过
- continue;
- if(is_original(n,n,0,i)) //如果可能是原始长度
- {
- printf("%d\n",i); //输出所需答案
- break;
- }
- }
- scanf("%d",&n);
- }
- return 0;
- }
- bool is_original(int totalSticks,int unusedSticks,int temp,int len)
- {
- int i;
- if(unusedSticks == 0&&temp == 0) //如果剩余木棍为0,剩余长度为0,拼接完成
- return true;
- if(temp == 0) //当前拼接木棍剩余长度为0;
- temp = len; //尝试新的一个原始长度
- for(i=0; i<totalSticks; i++) //从头到尾寻找可用的木棍
- {
- if(used[i]==true) //用过了,跳过
- continue ;
- if(sticks[i]>temp) //木棍大于剩余长度,跳过
- continue ;
- used[i] = true; //标记为用过了
- if(is_original(totalSticks,unusedSticks-1,temp-sticks[i],len))
- return true; //temp和unusedSticks 都减小 ,向下递归
- used[i] = false; //退出上次尝试的木棍,准备开始下一个
- if(sticks[i]==temp||temp==len) //如果尝试的是某个木棍的第一位置或者最后位置
- break; //并且导致失败,就不必尝试剩余的木棍了
- }
- return false;
- }
转载自:http://blog.csdn.net/skc361/article/details/10028743
这个回溯的剪枝实在是太精妙了,只有一句话,但是确实很难想到。这篇博客的代码我觉得是风格最优雅的一个了,就是里面的原理讲的不是太清楚,在这里记一下。
- if(sticks[i]==temp||temp==len) //如果尝试的是某个木棍的第一位置或者最后位置
- break; //并且导致失败,就不必尝试剩余的木棍了
上面的代码里只有这一句话是剪枝用的。下面对这一句有深刻内涵的代码进行详解。
我们首先已经把木棍长度从大到小排序了,然后每次去探测木棍的时候也都是从大到小去探测。假设当前我们要判断L这个长度是否符合题意,木棍给了n个,总长度是sum。
显然sum能被L整除,而且目标是让所有木棍组成sum/L个L长度的木棍。
我们可以想象着sum/L个长度的东西为sum/L个桶,每个桶可以装长度为L的木棍。
那么上面这段剪枝temp==len这个条件的具体意思就是:我们在判断搜到这个状态是否能够到达我们希望的终点时,我们需要去尝试每一个当前可以尝试的木棍,那么当我们放上一个木棍失败了,而且目前这根木棍又放在了桶底,那后面连试都不用试了,必定失败。因为剩下的木棍是一定的,当前还要从桶底开始放,所以这一次放哪一根木棍对结果没有影响,放这个木棍失败了,后面的必定也失败。
那么上面这段剪枝sticks[i]==temp这个条件的具体意思是:当前这个木棍正好把一个桶填满了,然而失败,那么后面的都不用试了,必定失败。这里就是因为:我们的木棒是从大到小排序的。所以先试了长的木棒,不行。假设这根木棒长度为k,那么后面短的木棒肯定得能组成长度为k的木棒,否则这段空就填不起来了。然而如果后面的木棒能组成长度为k的填好这个桶的空,那这些木棒跟这根k木棒就等价(否则这个k木棒就没处放了),因此后面必定失败。(这里很绕,如果更详细的话可以分类讨论一下,总之就是不管什么情况后面都必定失败)
真是神奇的剪枝……