世博园路线规划:动态规划求解最优旅行方案
根据题目要求,小 Z 希望交替参观热门馆和普通馆,并且在游览过程中不走冤枉路。我们可以使用动态规划的方法来解决这个问题。\n\n首先,我们定义一个三维数组 dp,其中 dp[i][j][k] 表示从起点 (1, 1) 到位置 (i, j) 且当前参观的是第 k 个展馆的所有路线总数。为了方便计算,我们将矩阵的行数和列数都扩大一倍,变成 2n 和 2m。\n\n然后,我们根据题目要求和动态规划的思路来计算 dp 数组。具体来说,我们可以使用以下递推关系式:\n\ndp[i][j][k] = dp[i-1][j][k-1] + dp[i+1][j][k-1] + dp[i][j-1][k-1] + dp[i][j+1][k-1]\n\n其中,dp[i-1][j][k-1] 表示从位置 (i-1, j) 参观完第 k-1 个展馆后,移动到位置 (i, j) 参观第 k 个展馆的路线总数;同理,dp[i+1][j][k-1]、dp[i][j-1][k-1] 和 dp[i][j+1][k-1] 分别表示从其他三个方向移动到位置 (i, j) 参观第 k 个展馆的路线总数。\n\n然后,我们对 dp[i][j][k] 进行取模运算,即 dp[i][j][k] = dp[i][j][k] mod 11192869,以防止结果过大。\n\n最后,我们需要计算的结果是所有 dp[n][m][k] 的和,其中 k 为 0 到 1 的所有展馆的个数。即结果为 sum(dp[n][m][k]),其中 k 为 0 到 1 的所有展馆的个数。\n\n以下是具体的代码实现:\n\npython\ndef travel(n, m, L):\n # 定义动态规划数组\n dp = [[[0] * (len(L) + 1) for _ in range(2*m+1)] for _ in range(2*n+1)]\n \n # 初始化边界条件\n for i in range(1, 2*n+1):\n for j in range(1, 2*m+1):\n if i % 2 != 0 or j % 2 != 0:\n dp[i][j][0] = 1\n \n # 计算动态规划数组\n for k in range(1, len(L)+1):\n for i in range(1, 2*n+1):\n for j in range(1, 2*m+1):\n if L[k-1] == 0:\n dp[i][j][k] = (dp[i-1][j][k-1] + dp[i+1][j][k-1] + dp[i][j-1][k-1] + dp[i][j+1][k-1]) % 11192869\n else:\n dp[i][j][k] = dp[i][j][k-1]\n \n # 计算结果\n result = sum(dp[2*n][2*m])\n \n return result % 11192869\n\n\n通过调用 travel(n, m, L) 函数,其中 n 和 m 分别为矩阵的行数和列数,L 为长度为 n*m 的 01 序列,即可得到结果。\n\n注意:以上代码的时间复杂度为 O(n * m * len(L)),在输入规模较大时可能会超时。可以考虑使用空间优化的方式,将三维数组 dp 转化为二维数组来减少空间复杂度。
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