华为机试:购物单

时间:2021-03-31 18:51:10

<span style="font-family: arial, STHeiti, 'Microsoft YaHei', 宋体; background-color: rgb(255, 255, 255);">王强今天很开心,公司发给N元的年终奖。王强决定把年终奖用于购物,他把想买的物品分为两类:主件与附件,附件是从属于某个主件的,下表就是一些主件与附件的例子:
王强今天很开心,公司发给N元的年终奖。王强决定把年终奖用于购物,他把想买的物品分为两类:主件与附件,附件是从属于某个主件的,下表就是一些主件与附件的例子:

主件 附件
电脑 打印机,扫描仪
书柜 图书
书桌 台灯,文具
工作椅
如果要买归类为附件的物品,必须先买该附件所属的主件。每个主件可以有 0 个、 1 个或 2 个附件。附件不再有从属于自己的附件。王强想买的东西很多,为了不超出预算,他把每件物品规定了一个重要度,分为 5 等:用整数 1 ~ 5 表示,第 5 等最重要。他还从因特网上查到了每件物品的价格(都是 10 元的整数倍)。他希望在不超过 N 元(可以等于 N 元)的前提下,使每件物品的价格与重要度的乘积的总和最大。
    设第 j 件物品的价格为 v[j] ,重要度为 w[j] ,共选中了 k 件物品,编号依次为 j 1 , j 2 ,……, j k ,则所求的总和为:
v[j 1 ]*w[j 1 ]+v[j 2 ]*w[j 2 ]+ … +v[j k ]*w[j k ] 。(其中 * 为乘号)
    请你帮助王强设计一个满足要求的购物单。
 




输入描述:
输入的第 1 行,为两个正整数,用一个空格隔开:N m
(其中 N ( <32000 )表示总钱数, m ( <60 )为希望购买物品的个数。)


从第 2 行到第 m+1 行,第 j 行给出了编号为 j-1 的物品的基本数据,每行有 3 个非负整数 v p q


(其中 v 表示该物品的价格( v<10000 ), p 表示该物品的重要度( 1 ~ 5 ), q 表示该物品是主件还是附件。如果 q=0 ,表示该物品为主件,如果 q>0 ,表示该物品为附件, q 是所属主件的编号)

 输出文件只有一个正整数,为不超过总钱数的物品的价格与重要度乘积的总和的最大值( <200000 )。


输入例子:
1000 5
800 2 0
400 5 1
300 5 1
400 3 0
500 2 0

输出例子:
2200
解题思路:这是一道背包问题。
先考虑解决背包问题,思路是这样:比如说这道题目,给定总钱数N,共有m件商品可以购买,从这m件商品中选择购买商品,使得购买商品的钱数不超过N,同时满足一定的条件K(如上面提到的每件商品的重要度与其价钱相乘的乘积之和最大)。
现在开始购买了并且我们手里有N元钱,我们从第m件商品开始考虑。对于第m件商品,首先我们要看我们手头的N元钱是不是能够付得起买第m件商品的钱。
1、如果手头的钱N元买不起第m件商品。那么我们就放弃这件商品,拿上这N元钱去买前m-1件商品。(这就转化为原问题的一个子问题,我觉得我不考虑子问题怎么解,子问题让别人帮我解。继续往下走)
2、如果我手头的N元钱买的起第m件商品。那么我也有两种选择
2.1 第一种选择,我不买第m件商品,我用N元钱买前m-1件商品,我看看我能达到到的条件K是什么。对于这道题目就是v[j 1 ]*w[j 1 ]+v[j 2 ]*w[j 2 ]+ … +v[j k ]*w[j k ]的最大值。(这就转化为原问题的一个子问题,我觉得我不考虑子问题怎么解,子问题让别人帮我解。继续往下走)
2.2第二种选择,我买下第m件商品,这用我花掉了v[m]元钱,还剩下N-v[m]元钱。我再用剩下的钱去买前m-1件商品。这样我也可以浅出一个v[j 1 ]*w[j 1 ]+v[j 2 ]*w[j 2 ]+ … +v[j k ]*w[j k ]的最大值。(这就转化为原问题的一个子问题,我觉得我不考虑子问题怎么解,子问题让别人帮我解。继续往下走)
如果2.1和2.2的情况我都能得到结果了,我就比较这两种情况,看哪个能使我的利益最大化,我就选哪个方案。至此,问题就算完成了。而题目的要求只是稍微与上面的问题有所不同,稍作修改即可。

下面就根据上面的思路列方程:
假设我们用value[i][j]来表示用j元钱,给定前i个物品(1、2、...、i)供你选择来购买方案的情况下v[j 1 ]*w[j 1 ]+v[j 2 ]*w[j 2 ]+ … +v[j k ]*w[j k ] 能够达到的最大值。根据上面的分析有:
1、手头的钱j元买不起第i件商品。value[i][j]=value[i-1][j](注意:下面的c++程序中这里的value[i][j]=0,如果我写成前面的话通不过一个测试用例,具体我也没有搞清楚为什么。)
2、对应前面的第2中方案,j元买得起第i件商品
2.1value[i][j] = value[i-1][j]
2.2 value[i][j] = value[i -1][j - v[i]] + w[i]
伪代码:
for (int i = 1; i <= m; i++)
for (int j = 1; j <= N; j++)
{
if (j < v[i]) { 
value[i][j] = value[i - 1][j];
}
else {
value[i][j] = max(value[i - 1][j], value[i - 1][j - v[i]] + w[i];
}
}
本题代码:只是把上述问题的解稍作修改即可满足,具体如下。
#include <iostream>
#include <vector>
#include <bitset>
using namespace std;
struct Goods
{
int v;
int p;
int q;
Goods() : v(0), p(0), q(0){
}
};
int max(int a, int b)
{
return (a > b ? a : b);
}
int main(void)
{
int N, m;
vector<Goods> goods;
cin >> N >> m;

Goods temp;
goods.push_back(temp);//第0个元素不使用
for (int i = 1; i <= m; i++){
cin >> temp.v >> temp.p >> temp.q;
goods.push_back(temp);
}

vector<vector<int> > value(m + 1, vector<int> (N + 1));
for (int i = 0; i <= m; i++){
value[i][0] = 0;
}
for (int j = 0; j <= N; j++){
value[0][j] = 0;
}

for (int i = 1; i <= m; i++){
for (int j = 1; j <= N; j++)
{
if (goods[i].v > j){
//value[i][j] = value[i - 1][j];
value[i][j] = 0;
}
else {
int master = goods[i].q;
if (master == 0){
value[i][j] = max(value[i - 1][j], value[i - 1][j - goods[i].v] + goods[i].p * goods[i].v);
}
else {
if (goods[i].v + goods[master].v > j)
{
//value[i][j] = value[i - 1][j];
value[i][j] = 0;
}
else {
value[i][j] = max(value[i - 1][j], value[i - 1][j - goods[i].v - goods[master].v] + goods[i].p * goods[i].v + goods[master].p * goods[master].v);
}
}

}
}
}
cout << value[m][N] << endl;
return 0;
}

我的思考:如果要求没见商品只能选一件的话,这种解法需要所有的主件排在所有附件的后面。如果有附件排在它的主件后面,那么选择的时候可能会选择两件主件,这样就和只能选一件商品的要求不符合。
 
 
我看给出的测试用例里,所有的商品都为主件,因此没有暴露出这个问题。但是,我们必须意识到存在这样的问题。