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夕拾算法进阶篇:12)出栈序列统计(动态规划DP)

2019-11-14 11:37:39
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供稿:网友
题目描述栈是常用的一种数据结构,有n令元素在栈顶端一侧等待进栈,栈顶端另一侧是出栈序列。你已经知道栈的操作有两•种:push和pop,前者是将一个元素进栈,后者是将栈顶元素弹出。现在要使用这两种操作,由一个操作序列可以得到一系列的输出序列。请你编程求出对于给定的n,计算并输出由操作数序列1,2,…,n,经过一系列操作可能得到的输出序列总数。 输入一个整数n(1<=n<=15) 输出一个整数,即可能输出序列的总数目。样例输入3样例输出

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该题虽然是栈的范畴,但是也可以使用动态规划来做。这个题DP的解法可以借用2点之间路径的数目来求解,先看下面的图片:

之前的题目要求:只能向下或右走,从左上角到右下角公有多少条路径?

其解法如下:

如果要求A1->D4的路径数目,可先求D3->D4和C4->D4的路径数目,而求D3的路径数目,可以求D2->D3和B3-C3的数目。这是一个重叠子问题,可以使用DP来解决,很明显其状态转移方程(边界0~n):

dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i][j-1]

这里可以把向下类比入栈,向右类比出栈。通常出栈之前必须保证栈内有元素,所以出栈次数<=入栈次数。因为从起点(左上角) 向右出栈是非法的,所以 整个图只有下三角是我们考虑的区域,也可以把上三角的点坐标值视为0。

初始化起点A1的值为1,由于B1只有上邻而没有左邻节点,所有B1的值也为1,事实上第一列的值皆为1,因此求栈的出栈序列的数目,即求N*N的矩阵对应下三角的路径数目。(PS:矩阵的N*N得用数组a[N+1][N+1]保存)

#include<iostream>using namespace std; const int M=17;int dp[M][M];  int main(){	int n,i,j;	cin>>n;	for(i=0;i<=n;i++){   		dp[i][0]=1;//第一列置1     }   	for(i=1;i<=n;i++){   		for(j=1;j<=n;j++){   			if(i>=j){   				dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i][j-1];			}		}		}	cout<<dp[n][n]<<endl; }

题目来源:http://www.codeup.cn/PRoblem.php?cid=100000608&pid=4


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