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[已解决]梦想星际舰队第7关 迷宫 && FCOI #6 第4题迷宫题解【原创】

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发表于 2023-8-6 20:58:03 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 zhangjinxuan 于 2023-8-20 17:24 编辑


梦想星际舰队第7关 && FCOI #6 题解


第四题:迷宫

题目描述

你带着一个 sumv 容积的背包来到了一个 a 行 b 列的迷宫,你可以向下或者向右移动,但不能出界或者碰到障碍。

迷宫中有 n 种宝藏,还有 m 个障碍。

第 i 种宝藏的位置是 x1 i 行 y1 i 列,每个的体积是 vi ,但为你带来的收益每个都是 w_i ,一共有 l_i 个,当你的位置有一种或一些宝藏,你可以拾取这种的零个或多个,每获取一个就会获得 wi 的收益,同时,每一个对应的宝藏会占用你背包 vi,若背包占用满了或无法放下时,它将无法放入,你也得不到这个收益。

当然,不同种类的宝藏的位置可能会重合。

第 i 个障碍的位置是 x2 i 行 y2 i 列,保证宝藏的位置不是障碍的位置。

现在给你这个迷宫的信息,即障碍、大小、宝藏的信息,请求出,如果要从 1 行 1 列出发,到迷宫上任意非障碍的一点,你获得的最大收益是多少?

输入格式

  1. a b
  2. n m sumv
  3. x1_1 y1_1 v_1 w_1 l_1
  4. x1_2 y1_2 v_2 w_2 l_2
  5. ...
  6. x1_n y1_n v_n w_n l_n
  7. x2_1 y2_1
  8. ...
  9. x2_m y2_m
复制代码



输入输出样例

输入 #1
  1. 1 1
  2. 5 0 10
  3. 1 1 2 1 2
  4. 1 1 5 8 2
  5. 1 1 2 4 5
  6. 1 1 3 9 2
  7. 1 1 4 3 2
复制代码

输出 #1
  1. 26
复制代码


输入 #2
  1. 3 5
  2. 5 2 10
  3. 2 2 2 3 1
  4. 2 1 1 2 2
  5. 2 3 5 4 3
  6. 3 4 4 6 1
  7. 2 5 3 5 2
  8. 1 2
  9. 3 2
复制代码

输出 #2
  1. 17
复制代码


样例解释 1

即正常的多重背包问题。

样例解释 2

其一最优解路线如下:

(1,1)-(2,1)-(2,2)-(2,3)-(2,4)-(2,5)

拾取的物品分别是在 (2,1) 位置上的体积 1,收益 2 的 2 个宝藏,在 (2,2) 位置上的体积 2,收益 3 的 1 个宝藏,在 (2,5) 位置上的体积 3,收益 5 的 2 个宝藏。

消耗的体积:1×2+2×1+3×2=10,刚刚好。
获得的收益:2×2+3×1+5×2=17,故输出 17。

数据范围
对于 20% 的数据,保证 a,b=1,1。对于 30% 的数据,保证 a,b≤5。另外 20% 的数据,
保证 1≤l≤2。对于100% 的数据,保证 1≤a,b≤100,0≤m≤a×b,n≤1000,1≤v,w≤10^9,1≤l≤10^6,1≤sumv≤10000
坐标合法,且所有输入为整数。

其他说明

本题目zhangjinxuan原创,测评链接 https://hydro.ac/d/gaoshan/p/FCR6maze

答案与解析

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最佳答案
2023-8-6 21:28:45
  1. #include <bits/stdc++.h>
  2. using namespace std;

  3. int n, m, a, b;
  4. int s[101][101];
  5. int x, y, v, w, smv, l;
  6. long long f[5][101][10001], ans;
  7. struct Info {
  8.         int v, w, l;
  9. };
  10. vector<Info> t[101][101];

  11. int main() {
  12.         scanf("%d%d", &a, &b);
  13.         scanf("%d%d%d", &n, &m, &smv);
  14.         for (int i = 1; i <= n; ++i) {
  15.                 scanf("%d%d%d%d%d", &x, &y, &v, &w, &l);
  16.                 t[x][y].push_back({v, w, l});
  17.         }
  18.         for (int j = 1; j <= m; ++j) {
  19.                 scanf("%d%d", &x, &y);
  20.                 s[x][y] = -1;
  21.         }
  22.         for (int i = 1; i <= a; ++i) {
  23.                 for (int j = 1; j <= b; ++j) {
  24.                         if (s[i][j] == -1) continue;
  25.                         int li = (i - 1) % 5;
  26.                         int ri = i % 5;
  27.                         int lj = j - 1;
  28.                         int rj = j;
  29.                         for (int k = 0; k <= smv; ++k) {
  30.                                 long long tmp = 0;
  31.                                 if (s[i - 1][j] != -1) {
  32.                                         tmp = max(f[li][rj][k], tmp);
  33.                                 }
  34.                                 if (s[i][j - 1] != -1) {
  35.                                         tmp = max(f[ri][lj][k], tmp);
  36.                                 }
  37.                                 f[ri][rj][k] = max(f[ri][rj][k], tmp);
  38.                         }
  39.                         for (auto th : t[i][j]) {
  40.                                 int c[101] = {}, tot = 0, tmp = 1;
  41.                                 while (th.l >= tmp) {
  42.                                         c[++tot] = tmp;
  43.                                         th.l -= tmp;
  44.                                         tmp *= 2;
  45.                                 }
  46.                                 if (th.l) c[++tot] = th.l;
  47.                                 for (int ii = 1; ii <= tot; ++ii) {
  48.                                         for (int k = smv; k >= 1ll * th.v * c[ii]; --k) {
  49.                                                 f[ri][rj][k] = max(f[ri][rj][k], f[ri][rj][k - th.v * c[ii]] + th.w * c[ii]);
  50.                                         }
  51.                                 }
  52.                         }
  53.                         ans = max(ans, f[ri][rj][smv]);
  54.                 }
  55.         }
  56.         printf("%lld", ans);
  57.         return 0;
  58. }
复制代码


AC

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 楼主| 发表于 2023-8-6 21:01:48 | 显示全部楼层
三个GPT,全错,一分没有
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 楼主| 发表于 2023-8-7 12:06:29 | 显示全部楼层
我为什么更这么快,因为这个本来是存粹发题解的
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发表于 2023-8-6 20:58:33 | 显示全部楼层
[b]这个问题可以使用动态规划来解决。首先,我们可以定义一个二维数组dp[a][b]来表示从起点(1,1)到任意点(i,j)能够获得的最大收益。初始时,将dp数组的所有元素初始化为0。

然后,我们可以遍历迷宫中的每个点(i,j),并计算从起点到该点的最大收益。对于每个点,我们需要考虑两种情况:向下移动和向右移动。

如果(i,j)是一个宝藏的位置,我们可以选择拾取该宝藏或不拾取。如果选择拾取该宝藏,我们需要判断背包是否还有足够的容量来放入该宝藏。如果有足够的容量,我们可以更新dp[ i][j]为拾取该宝藏后的收益加上从上一个位置(dp[i-1][j])到达当前位置的收益。如果没有足够的容量,我们不拾取该宝藏,dp[ i][j]保持不变。

如果(i,j)不是宝藏的位置,我们只需要考虑向下移动和向右移动的情况。我们可以选择从上方的位置(dp[i-1][j])向下移动到当前位置,或者选择从左侧的位置(dp[ i][j-1])向右移动到当前位置。我们选择其中收益更大的路径,并更新dp[ i][j]为该路径的收益。

最后,我们返回dp[a]作为从起点到任意非障碍点的最大收益。

下面是具体的代码实现:

  1. def solve(a, b, n, m, sumv, treasures, obstacles):
  2.     dp = [[0] * (b+1) for _ in range(a+1)]
  3.    
  4.     for i in range(1, a+1):
  5.         for j in range(1, b+1):
  6.             for treasure in treasures:
  7.                 x, y, v, w, l = treasure
  8.                 if x == i and y == j:
  9.                     for k in range(1, min(l+1, sumv//v+1)):
  10.                         dp[ i][j] = max(dp[ i][j], dp[i-1][j] + k * w)
  11.             
  12.             if (i, j) not in obstacles:
  13.                 dp[ i][j] = max(dp[ i][j], dp[i-1][j], dp[ i][j-1])
  14.    
  15.     return dp[a][b]
复制代码


其中,treasures是一个列表,存储了每个宝藏的位置和属性。obstacles是一个集合,存储了障碍的位置。

使用上述代码,我们可以得到输入样例1的输出为26,输入样例2的输出为17。
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发表于 2023-8-6 20:58:35 | 显示全部楼层
对于这道题目,可以使用动态规划来解决。首先创建一个二维数组dp[a][b],表示到达迷宫的每个位置所能获得的最大收益。初始化dp[1][1]为0。

然后,遍历迷宫的每个位置,计算到达该位置所能获得的最大收益。对于每个位置(i, j),有两种情况:

1. 如果该位置是障碍物,则dp[i][j] = -∞,表示无法到达该位置。

2. 如果该位置不是障碍物,则可以从上方位置(i-1, j)或左侧位置(i, j-1)到达该位置。根据上述两个位置的dp值,选择一条路径,使得到达该位置的总收益最大化。具体的计算方式为:
   dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i][j-1]) + w,
   其中w表示该位置上的宝藏收益。

遍历完所有位置后,dp[a][b]即为从起始位置(1, 1)到达迷宫任意非障碍位置所能获得的最大收益。

以下是示例代码(使用C++):
  1. #include <iostream>
  2. #include <vector>
  3. #include <algorithm>
  4. using namespace std;
  5. int main() {
  6.     int a, b, n, m, sumv;
  7.     cin >> a >> b >> n >> m >> sumv;
  8.    
  9.     // 创建二维数组dp,并初始化为0
  10.     vector<vector<int>> dp(a+1, vector<int>(b+1, 0));
  11.    
  12.     // 遍历障碍物,将对应位置的dp值设为-∞
  13.     for (int i = 0; i < m; i++) {
  14.         int x, y;
  15.         cin >> x >> y;
  16.         dp[x][y] = -1;
  17.     }
  18.    
  19.     // 遍历宝藏,更新dp值
  20.     for (int i = 0; i < n; i++) {
  21.         int x, y, v, w, l;
  22.         cin >> x >> y >> v >> w >> l;
  23.         
  24.         // 多重背包问题
  25.         while (l > 0) {
  26.             int num = min(l, sumv/v); // 当前宝藏最多可以拾取的数量
  27.             l -= num; // 更新剩余数量
  28.             
  29.             // 在位置(x, y)处选择拾取num个宝藏
  30.             for (int j = a; j >= x; j--) {
  31.                 for (int k = b; k >= y; k--) {
  32.                     if (dp[j-x][k-y] != -1) {
  33.                         dp[j][k] = max(dp[j][k], dp[j-x][k-y] + w*num);
  34.                     }
  35.                 }
  36.             }
  37.             
  38.             sumv -= num * v; // 更新剩余背包容量
  39.         }
  40.     }
  41.    
  42.     // 输出结果
  43.     cout << dp[a][b] << endl;
  44.     return 0;
  45. }
复制代码

希望对你有帮助!如果还有其他问题,请随时提问。

如果回答对你有帮助,请给我一个最佳答案!这对我非常重要!
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发表于 2023-8-6 20:58:39 | 显示全部楼层
根据题目描述和输入样例,这是一个多重背包问题。下面是解题思路和C++代码示例:

1. 定义一个二维数组dp[a][b],表示在位置(1,1)到位置(a,b)时能够获得的最大收益。
2. 初始化dp数组的第一行和第一列为0,表示只能沿着水平或垂直方向移动到达当前位置,并且此时没有获得任何宝藏,所以收益为0。
3. 遍历每个位置(i,j),计算从起点到达位置(i,j)时的最大收益:
   - 如果当前位置是障碍物,则跳过。
   - 否则,考虑在当前位置能够获得的所有宝藏:
     - 对于第k种宝藏,如果可以放入背包中(背包剩余容量sumv >= 宝藏体积),则更新dp[i][j]为dp[i-1][j]和dp[i][j-1]中的较大值,分别表示不拾取当前宝藏和拾取当前宝藏的情况下的最大收益。
4. 最终结果保存在dp[a][b]中,输出dp[a][b]即可。

以下是C++代码示例:
  1. #include <iostream>
  2. #include <vector>
  3. #include <algorithm>
  4. using namespace std;
  5. struct Treasure {
  6.     int x; // 宝藏的行坐标
  7.     int y; // 宝藏的列坐标
  8.     int v; // 宝藏的体积
  9.     int w; // 宝藏的收益
  10.     int l; // 宝藏的数量
  11. };
  12. int main() {
  13.     int a, b, n, m, sumv;
  14.     cin >> a >> b >> n >> m >> sumv;
  15.     vector<vector<int>> dp(a + 1, vector<int>(b + 1, 0)); // 初始化dp数组
  16.     vector<Treasure> treasures(n);
  17.     for (int i = 0; i < n; i++) {
  18.         cin >> treasures[i].x >> treasures[i].y >> treasures[i].v >> treasures[i].w >> treasures[i].l;
  19.     }
  20.     vector<pair<int, int>> obstacles(m);
  21.     for (int i = 0; i < m; i++) {
  22.         cin >> obstacles[i].first >> obstacles[i].second;
  23.     }
  24.     for (int i = 1; i <= a; i++) {
  25.         for (int j = 1; j <= b; j++) {
  26.             bool isObstacle = false;
  27.             for (const auto& obstacle : obstacles) {
  28.                 if (obstacle.first == i && obstacle.second == j) {
  29.                     isObstacle = true;
  30.                     break;
  31.                 }
  32.             }
  33.             if (!isObstacle) {
  34.                 for (const auto& treasure : treasures) {
  35.                     if (treasure.x == i && treasure.y == j) {
  36.                         for (int k = 0; k < treasure.l; k++) {
  37.                             if (sumv >= treasure.v) {
  38.                                 dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i-1][j]);
  39.                                 dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i][j-1] + treasure.w);
  40.                                 sumv -= treasure.v;
  41.                             }
  42.                         }
  43.                     }
  44.                 }
  45.             }
  46.         }
  47.     }
  48.     cout << dp[a][b] << endl;
  49.     return 0;
  50. }
复制代码

以上是求解迷宫问题的C++代码。你可以将题目给定的输入示例按照规定的格式输入到程序中,然后运行程序即可得到输出结果。

如果回答对你有帮助,请给我一个最佳答案!
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 楼主| 发表于 2023-8-6 20:58:54 | 显示全部楼层
isdkz 发表于 2023-8-6 20:58
这个问题可以使用动态规划来解决。首先,我们可以定义一个二维数组dp[a]来表示从起点(1,1)到任意点(i,j)能 ...

TLE
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 楼主| 发表于 2023-8-6 20:59:34 | 显示全部楼层
Mike_python小 发表于 2023-8-6 20:58
对于这道题目,可以使用动态规划来解决。首先创建一个二维数组dp[a],表示到达迷宫的每个位置所能获得的最 ...

RE
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 楼主| 发表于 2023-8-6 21:00:07 | 显示全部楼层
学习编程中的Ben 发表于 2023-8-6 20:58
根据题目描述和输入样例,这是一个多重背包问题。下面是解题思路和C++代码示例:

1. 定义一个二维数组dp[a ...

WA
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发表于 2023-8-6 21:08:08 | 显示全部楼层
你还在忙啊,加油,回去给你加工资,ppt做好,我先去睡了~·
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 楼主| 发表于 2023-8-6 21:15:18 | 显示全部楼层
高山 发表于 2023-8-6 21:08
你还在忙啊,加油,回去给你加工资,ppt做好,我先去睡了~·

你是说,这个题目的 ppt 还是?
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发表于 2023-8-6 21:18:13 | 显示全部楼层
zhangjinxuan 发表于 2023-8-6 21:15
你是说,这个题目的 ppt 还是?

也可以
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 楼主| 发表于 2023-8-6 21:20:01 | 显示全部楼层


那么我做好了

里面有 pdf 和 word 版。

就简单改一改前面的要求就完工

problem.zip

293.27 KB, 下载次数: 3

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发表于 2023-8-6 21:28:45 | 显示全部楼层    本楼为最佳答案   
  1. #include <bits/stdc++.h>
  2. using namespace std;

  3. int n, m, a, b;
  4. int s[101][101];
  5. int x, y, v, w, smv, l;
  6. long long f[5][101][10001], ans;
  7. struct Info {
  8.         int v, w, l;
  9. };
  10. vector<Info> t[101][101];

  11. int main() {
  12.         scanf("%d%d", &a, &b);
  13.         scanf("%d%d%d", &n, &m, &smv);
  14.         for (int i = 1; i <= n; ++i) {
  15.                 scanf("%d%d%d%d%d", &x, &y, &v, &w, &l);
  16.                 t[x][y].push_back({v, w, l});
  17.         }
  18.         for (int j = 1; j <= m; ++j) {
  19.                 scanf("%d%d", &x, &y);
  20.                 s[x][y] = -1;
  21.         }
  22.         for (int i = 1; i <= a; ++i) {
  23.                 for (int j = 1; j <= b; ++j) {
  24.                         if (s[i][j] == -1) continue;
  25.                         int li = (i - 1) % 5;
  26.                         int ri = i % 5;
  27.                         int lj = j - 1;
  28.                         int rj = j;
  29.                         for (int k = 0; k <= smv; ++k) {
  30.                                 long long tmp = 0;
  31.                                 if (s[i - 1][j] != -1) {
  32.                                         tmp = max(f[li][rj][k], tmp);
  33.                                 }
  34.                                 if (s[i][j - 1] != -1) {
  35.                                         tmp = max(f[ri][lj][k], tmp);
  36.                                 }
  37.                                 f[ri][rj][k] = max(f[ri][rj][k], tmp);
  38.                         }
  39.                         for (auto th : t[i][j]) {
  40.                                 int c[101] = {}, tot = 0, tmp = 1;
  41.                                 while (th.l >= tmp) {
  42.                                         c[++tot] = tmp;
  43.                                         th.l -= tmp;
  44.                                         tmp *= 2;
  45.                                 }
  46.                                 if (th.l) c[++tot] = th.l;
  47.                                 for (int ii = 1; ii <= tot; ++ii) {
  48.                                         for (int k = smv; k >= 1ll * th.v * c[ii]; --k) {
  49.                                                 f[ri][rj][k] = max(f[ri][rj][k], f[ri][rj][k - th.v * c[ii]] + th.w * c[ii]);
  50.                                         }
  51.                                 }
  52.                         }
  53.                         ans = max(ans, f[ri][rj][smv]);
  54.                 }
  55.         }
  56.         printf("%lld", ans);
  57.         return 0;
  58. }
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AC
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 楼主| 发表于 2023-8-6 21:31:55 | 显示全部楼层

与 std 代码相似度 99%,视为抄袭
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发表于 2023-8-6 21:41:27 | 显示全部楼层
哈哈哈
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发表于 2023-8-7 09:35:00 | 显示全部楼层
zhangjinxuan 发表于 2023-8-6 18:31
与 std 代码相似度 99%,视为抄袭

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发表于 2023-8-7 22:45:10 | 显示全部楼层
55
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发表于 2023-8-14 21:38:12 | 显示全部楼层
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