一道笔试题:捞鱼问题
题目:20个桶,每个桶中有10条鱼,用网从每个桶中抓鱼,每次可以抓住的条数随机,每个桶只能抓一次,问一共抓到180条的排列有多少种 (也可求概率)。
来自与:http://www.ahathinking.com/archives/112.html,跟着这位前辈学的。
分析一下
这道题其实可以这样理解,假设我已经抓到了180条鱼,而这180条鱼来自20个桶中,反过来就是我们将这180条鱼放到20个桶中且要保证每个桶的鱼在(0-10)之间,有多少种方法。假设我们在前i个桶中抓取了k(0<=k<=10*i)条鱼,那么抓取180条鱼的排列种数就等于在剩下的(20-i)个桶中抓取(180-k)条鱼的方法加上前i个桶中抓取k条鱼的方法。
再想一下
由于总共有200条鱼,我们抓走了180条鱼,那么还剩下多少条呢?显然是20条。再用上面的思维,我们就可以这样想,将20条鱼放回这20个桶中满足每个桶中的鱼(0-10),有多少种放法。这里当然是因此了一个排列问题而不是组合问题,因为我第一个桶放1条鱼、第2个桶不放与第一个桶不放、第二个桶放1条鱼,是两种的不同的放法。
这样分析下来,感觉就是一个跳台阶问题:一个梯子有20步,每次可以跳0-10步,20步跳完多少中跳法(可选择不跳)。有关台阶问题,请看本博客:http://blog.csdn.net/lsjseu/article/details/11583513
编程思想
思想其实跟完全背包问题类似,我们首先考虑第20个桶放多少鱼,那么我们就可以减去最后一个桶放的鱼数,再去考虑前面19个桶怎么放剩下的鱼。这样形成了一个递归,我们就可以很快写出如下代码。
这个结果很是满意啊。
动态规划实现
我们知道这种自顶向下的递归,都可以转换为动态规划自底向上的思想。就是我们递归的值是有下面的值一步步垒起来的,那么我只需要一开始就把下面的值算好,保持在那里,然后再算上面的时候,直接拿过来用,这就很快了。据我了解,背包问题的编程思路跟这道题是一摸一样,只不过背包走到第i种物品的时候,第i种物品的重量已经固定,而我们这道题是第i个桶取值是一个范围,那我们只要把这里范围都扫一遍就好了。
其实,代码还可以更简练,仔细想想,就是初始化状态的方法;其实初始化合法状态完全可以这样想,问题始终都是分解成子问题的,根据递归的实现方法,只有分解到0个桶装0条鱼才是合法的,那么我们就初始化这一个状态为合法即可,然后从第一个桶开始向上计算,代码如下:
想不通我的空间优化怎么不成功,类似背包问题的优化,555555555555555555。有大神可以帮忙解释一下啊?
#include<iostream>#include <windows.h>using namespace std;int dp[200] = {0};int FuncDp(int bucketN,int fishN){int i,j,k;for(i=0; i<=10; ++i)dp[i] = 1;for(i=2; i<=bucketN; ++i){for(j=fishN; j>=0; --j){//反着遍历,防止覆盖for(k=0; k<=10&&j-k>=0; ++k){//可以取0-10dp[j] += dp[j-k];}}}return dp[fishN];}int main(){cout<<FuncDp(20,180)<<endl;memset(dp,0,sizeof(dp));cout<<FuncDp(20,20)<<endl;system("pause");return 0;}