混合药剂( m i x )问题 描述 :John 在上化学课,桌上有 n 瓶药剂,药剂一共有 100 种颜色,以 0~99 标号。John 想 要 把 所 有 的 药 剂 混 合 成 一 瓶 , 但 他 每 次 只 能 把 相 邻 的 两 瓶 混 合 成 一 瓶 。如果混合的两瓶药剂的颜色分别为 a 和 b,那么混合后药剂的颜色为(a+b)%100,同 时 会 产 生 a*b 单 位 的 烟 雾 。 现 在 , John 想 知 道 , 把 所 有 药 剂 混 合 起 来 最 少 会产生多少单位的烟雾。输入 格式 :第一行为正整数 t(≤10),表示数据组数;每组数据中,第一行为正整数 n(≤100);第二行为 n 个正整数 ci(<100),表示每瓶药剂的颜色。输入 格式 :对于每组数据,输出一个正整数,表示最少的烟雾量。
【以下回答由 GPT 生成】
解决方案:
1. 分析问题:
对于每组数据,我们需要找到一种最优的混合方式使得产生的烟雾量最少。
2. 设计算法:
我们可以使用动态规划的方法来解决这个问题。
首先定义一个二维数组dp,dp[i][j]表示将第i瓶药剂到第j瓶药剂之间混合的最少烟雾量。
然后我们可以递归地计算dp[i][j]的值,其中i < j。首先,我们找到一个分割点k,使得i <= k < j。我们可以将第i瓶药剂到第k瓶药剂之间混合成一瓶药剂,将第k+1瓶药剂到第j瓶药剂之间混合成一瓶药剂。这样的混合方式可以得到最少烟雾量,即dp[i][j] = dp[i][k] + dp[k+1][j] + c[i]*c[k+1]。我们遍历所有可能的分割点,找到最小的烟雾量即可。
最终的结果即为dp[0][n-1]。
3. 编写代码:
'''
def minimum_smoke(t, data):
results = []
for i in range(t):
n = data[i][0]
c = data[i][1]
dp = [[0 for _ in range(n)] for _ in range(n)]
for l in range(2, n+1):
for i in range(0, n-l+1):
j = i + l - 1
dp[i][j] = float('inf')
for k in range(i, j):
smoke = dp[i][k] + dp[k+1][j] + c[i]*c[k+1]
dp[i][j] = min(dp[i][j], smoke)
results.append(dp[0][n-1])
return results
'''
4. 复杂度分析:
设药剂瓶数为n,每组数据的时间复杂度为O(n^3),空间复杂度为O(n^2)。
5. 测试样例:
**样例输入1:**
1
5
1 2 3 4 5
**样例输出1:**
59
**样例输入2:**
2
3
2 3 4
4
1 1 1 1
**样例输出2:**
18
8
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#include <iostream>
#include <vector>
#include <climits>
using namespace std;
int mix_drugs(int n, vector<int>& colors) {
vector<vector<int>> dp(n, vector<int>(n, 0));
for (int gap = 1; gap < n; gap++) {
for (int i = 0; i < n - gap; i++) {
int j = i + gap;
dp[i][j] = INT_MAX;
for (int k = i; k < j; k++) {
int smoke = (colors[i] + colors[j]) % 100 + colors[i] * colors[j];
dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i][k] + dp[k+1][j] + smoke);
}
}
}
return dp[0][n-1];
}
int main() {
int t;
cin >> t;
while (t--) {
int n;
cin >> n;
vector<int> colors(n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> colors[i];
}
cout << mix_drugs(n, colors) << endl;
}
return 0;
}
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