#include <bits/stdc++.h> using namespace std; typedef long long ll; #define rep(i,s,t) for(ll i = s;i <= t;++i) // 定义正向循环宏 #define per(i,t,s) for(ll i = t;i >= s;--i) // 定义逆向循环宏 const ll N = 5e3 + 5; // 定义最大砖块数 ll n; // 砖块总数 ll a[N] = {}; // 存储每块砖的宽度 ll sum[N] = {}; // 前缀和数组,sum[i]表示前i块砖的总宽度 ll dp[N][N] = {}; // dp[l][r]表示从第l到第r块砖的最大美观度 ll pre[N][N] = {}; // pre[l][r]表示从第1到第l行,第1到第r列的最大美观度 // 快速读取函数 inline ll read() { ll x = 0; ll y = 1; char c = getchar(); while(c < '0' || c > '9') { if(c == '-') y = -y; c = getchar(); } while(c >= '0' && c <= '9') { x = (x << 3) + (x << 1) + (c ^ '0'); c = getchar(); } return x * y; } // 快速写入函数 inline void write(ll x) { if(x < 0) { putchar('-'); write(-x); return; } if(x > 9) write(x / 10); putchar(x % 10 + '0'); } int main() { freopen("C.in","r",stdin); freopen("C.out","w",stdout); n = read(); // 读取砖块数量 rep(i,1,n) { a[i] = read(); // 读取每块砖宽度 sum[i] = sum[i - 1] + a[i]; // 计算前缀和 } // 动态规划求解 rep(l,2,n) { // 枚举起始砖块l dp[l][l] = pre[l - 1][l - 1]; // 初始化dp值 pre[l][l] = max(dp[l][l], pre[l - 1][l]); // 更新pre值 ll cnt = 0; // 计数器 ll pos = l; // 位置指针 rep(r,l+1,n) { // 枚举结束砖块r dp[l][r] = dp[l][r - 1]; // 初始化为不包含r的情况 // 寻找满足条件的pos while(pos >= 3 && sum[r-1]-sum[l-1] > sum[l-1]-sum[pos-1]) pos--; // 如果找到满足条件的位置 if(sum[r-1]-sum[l-1] == sum[l-1]-sum[pos-1]) { cnt++; dp[l][r] = max(dp[l][r], pre[pos-1][l-1] + cnt); } pre[l][r] = max(pre[l-1][r], dp[l][r]); // 更新pre值 } } write(pre[n][n]); // 输出结果 fclose(stdin); fclose(stdout); return 0; }小丁砌墙 题目描述 小丁是一名优秀的工人,现在他拥有 n n 块砖块,第 i i 块砖块的高度为 1 1,宽度为 a i a i ,他要用这 n n 块砖块砌一堵最美观的墙。 小丁很在乎砖块的顺序,所以他在砌墙过程中始终按照从 1 1 到 n n 的顺序使用砖块。 小丁将在第一行从左到右将若干砖块排列在一起,而在第二行中他会从右到左依次排列砖块,并且保证第一行的右边缘和第二行的右边缘对齐;在第三行中,他会从左到右依次排列砖块,保证第三行的左边缘和第二行的左边缘对齐;以此类推,直到所有砖块用完。小丁可以使用任意的行数建造这堵墙(仅有一或两行也可以)。 小丁的砌墙技术十分高超,所以一块砖块的下方不需要有另一块砖块直接支撑,例如当砖块的宽度为 1 1 2 1 1 2 时,第一行为第一块砖块,第二行为第 2 , 3 2,3 块砖块也是一种合法的砌墙方式。 小丁将一种砌墙方式的的美观度定义为与恰好四个砖块接触的位置的总数,例如当砖块的宽度为 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2,第一行从左到右排列第 1 , 2 , 3 , 4 1,2,3,4 块砖块,第二行从右到左排列第 5 , 6 5,6 块砖块时,第 2 , 3 , 5 , 6 2,3,5,6 块砖块接触了同一个位置(即组成的 2 × 4 2×4 的墙的中心位置),因此这种砌墙方式的美观度为 1 1。 小丁想知道,对于给定的这 n n 块砖块,在所有砌墙方式中最大的美观度是多少? 输入格式 第一行一个正整数 n n,表示砖块总数。 第二行 n n 个正整数 a 1 , a 2 , ⋯ , a n a 1 ,a 2 ,⋯,a n ,表示砖块的宽度。 输出格式 一行一个整数,表示最大的美观度。 样例 1 输入 6 2 1 1 1 1 2 样例 1 输出 2 样例 1 解释 一种美观度是 2 2 的方案是,第一行从左到右排列第 1 , 2 , 3 1,2,3 块砖块,第二行从右到左排列第 4 , 5 , 6 4,5,6 块砖块,此时第 1 , 2 , 5 , 6 1,2,5,6 块砖块接触了同一个位置,第 2 , 3 , 4 , 5 2,3,4,5 块砖块接触了同一个位置,因此美观度为 2 2。 其余样例见下发文件。 数据规模与约定 对于所有数据, 1 ≤ n ≤ 5000 , 1 ≤ a i ≤ 5000 1≤n≤5000,1≤a i ≤5000。 本题采用捆绑评测,你只有通过了一个子任务中所有测试点才能得到该子任务的分数。 Subtask 1(10pts): 1 ≤ n ≤ 20 1≤n≤20。 Subtask 2(20pts): 1 ≤ n ≤ 80 1≤n≤80。 Subtask 3(10pts): 1 ≤ n ≤ 500 , 1 ≤ a i ≤ 2 1≤n≤500,1≤a i ≤2。 Subtask 4(20pts): 1 ≤ n ≤ 500 1≤n≤500。 Subtask 5(40pts):无特殊限制。 请针对以上问题详细注释上述代码,并带入样例 input = 6 2 1 1 1 1 2 详细模拟dp,pre,cnt,pos在每一次循环时的值,使用Markdown格式化你的解答
时间: 2025-07-24 13:19:12 AIGC 浏览: 22
<think>首先,用户要求用中文回答问题,并在回答后提出3-5个相关问题。问题必须输出在末尾,第一行必须是"§§相关问题§§",不能换行分散。
用户提供了代码和问题描述。代码是解决"小丁砌墙"问题的C++程序。问题描述是关于砌墙美观度的最大化。
我需要详细注释代码,并带入样例输入n=6, a=[2,1,1,1,1,2]。详细模拟dp, pre, cnt, pos在每一次循环时的值,使用Markdown格式化。
样例输入:n=6, a=[2,1,1,1,1,2]
样例输出:2(根据样例解释)
代码逻辑:使用动态规划计算最大美观度。
关键变量:
- n: 砖块总数
- a[i]: 第i块砖的宽度
- sum[i]: 前缀和,sum[i] = a[1] + a[2] + ... + a[i]
- dp[l][r]: 表示从第l块到第r块砖作为当前行时,能达到的最大美观度(?需要确认)
- pre[l][r]: 表示从第1行到第l行,考虑前r块砖的最大美观度(?需要仔细看代码)
在main函数中:
1. 读取n和a数组,计算前缀和sum。
2. 初始化:dp和pre数组为0。
3. 动态规划循环:
- 外层循环:l从2到n(起始砖块)
- dp[l][l] = pre[l-1][l-1]
- pre[l][l] = max(dp[l][l], pre[l-1][l])
- cnt = 0, pos = l
- 内层循环:r从l+1到n(结束砖块)
- dp[l][r] = dp[l][r-1] // 初始化为不包含r的情况
- while循环:调整pos,使得满足条件 sum[r-1] - sum[l-1] > sum[l-1] - sum[pos-1]
- 这等价于 sum[r-1] + sum[pos-1] > 2 * sum[l-1]
- 目的是找到一个位置pos,使得从pos到l-1的宽度和等于从l到r-1的宽度和(因为美观度条件涉及四个砖块接触)
- 如果 sum[r-1] - sum[l-1] == sum[l-1] - sum[pos-1],则更新dp[l][r] = max(dp[l][r], pre[pos-1][l-1] + cnt),并且cnt增加(但cnt在循环外初始化,所以可能有问题)
- 更新pre[l][r] = max(pre[l-1][r], dp[l][r])
4. 输出pre[n][n]
美观度定义:与恰好四个砖块接触的位置的总数。这发生在四个砖块在2x2网格中相遇的角落。在砌墙过程中,当两行相邻,且上一行的砖缝与下一行的砖缝对齐时,可能形成这样的接触点。
从样例解释:对于输入[2,1,1,1,1,2],一种方案是:
- 第一行:砖1,2,3 (宽度2,1,1)
- 第二行:砖4,5,6 (宽度1,1,2),从右到左,所以顺序是6,5,4
接触点:砖1,2,5,6接触一个点(中心?),砖2,3,4,5接触另一个点。所以美观度为2。
在动态规划中,dp[l][r]可能表示以l开始的行,以r结束的行,但代码中是从l到r的连续砖块作为一行?
在砌墙中,行是交替方向的,但dp状态似乎是从l到r的砖块序列作为当前行。
关键条件是:当一个行结束,下一行开始时,如果上一行的结束位置和下一行的开始位置对齐,并且砖缝匹配,则可能形成接触点。
在代码中,dp[l][r] 表示使用从l到r的砖块作为当前行时,从1到r的最大美观度?但需要看状态转移。
从转移看:
- dp[l][r] 依赖于 pre[pos-1][l-1],其中pos是某个位置。
条件:sum[r-1] - sum[l-1] == sum[l-1] - sum[pos-1]
左边:sum[r-1] - sum[l-1] 是从l到r-1的宽度和(不包括r)
右边:sum[l-1] - sum[pos-1] 是从pos到l-1的宽度和
所以,这要求从pos到l-1的宽度和等于从l到r-1的宽度和。
当这个条件满足时,表示从pos到l-1的砖块(可能是上一行)和从l到r-1的砖块(当前行的一部分?)宽度和相等,从而可能在它们交界处形成接触点。
在美观度计算中,一个接触点涉及四个砖块:左上、右上、左下、右下。在砌墙中,当两行相邻,且上一行的砖结束位置与下一行的砖开始位置对齐时,如果砖缝正好在相同位置,则形成接触点。
具体来说,对于两个相邻行,如果上一行的第i块砖结束位置x,下一行的第j块砖开始位置也是x,并且有砖块在上下左右,则可能形成接触点。
在代码中,当满足 sum(从pos到l-1) = sum(从l到r-1) 时,则从pos到l-1可以作为上一行,l到r-1作为当前行的第一部分,然后r是当前行的额外砖块?但dp[l][r] 是从l到r,所以当前行是l到r。
在转移中:dp[l][r] = max(dp[l][r], pre[pos-1][l-1] + cnt)
cnt 是一个计数器,初始为0,每当条件满足时cnt++,但cnt在r循环外初始化,所以对于每个l,当r增加时,cnt会累积。
在样例中,l=2,r从3到6。
现在,带入样例:n=6, a=[2,1,1,1,1,2], sum=[0,2,3,4,5,6,8] (sum[0]=0, sum[1]=a1=2, sum[2]=2+1=3, sum[3]=4, sum[4]=5, sum[5]=6, sum[6]=8)
dp和pre数组大小N=5003,初始为0。
外层循环l从2到6。
先模拟l=2:
- dp[2][2] = pre[1][1] // pre[1][1] 初始为0? 因为pre在循环前未初始化,全局变量初始为0。
- 所以 dp[2][2] = 0
- pre[2][2] = max(dp[2][2], pre[1][2]) = max(0, pre[1][2]),pre[1][2]未设置,为0,所以 pre[2][2]=0
- cnt = 0, pos = l = 2
- 内层循环 r 从 3 到 6:
- r=3:
- dp[2][3] = dp[2][2] = 0 // 初始化为前一个值
- while 循环:条件 pos>=3?pos=2<3,所以不进入
- 检查:sum[r-1] - sum[l-1] = sum[2] - sum[1] = 3 - 2 = 1
sum[l-1] - sum[pos-1] = sum[1] - sum[1] = 2-2=0 (因为pos=2, sum[pos-1]=sum[1]=2)
1 == 0?不相等,所以不更新
- pre[2][3] = max(pre[1][3], dp[2][3]) = max(0,0)=0
- r=4:
- dp[2][4] = dp[2][3] = 0
- while: pos=2<3,不进入
- sum[r-1]-sum[l-1]=sum[3]-sum[1]=4-2=2
sum[l-1]-sum[pos-1]=sum[1]-sum[1]=0
2 != 0,不更新
- pre[2][4]=max(pre[1][4],0)=0
- r=5:
- dp[2][5]=dp[2][4]=0
- while: pos=2<3,不进入
- sum[r-1]-sum[l-1]=sum[4]-sum[1]=5-2=3
sum[l-1]-sum[pos-1]=0
3 !=0,不更新
- pre[2][5]=max(pre[1][5],0)=0
- r=6:
- dp[2][6]=dp[2][5]=0
- while: pos=2<3,不进入
- sum[r-1]-sum[l-1]=sum[5]-sum[1]=6-2=4
sum[l-1]-sum[pos-1]=0
4 !=0,不更新
- pre[2][6]=max(pre[1][6],0)=0
所以对于l=2,所有dp和pre都是0。
现在l=3:
- dp[3][3] = pre[2][2] = 0 (从前面pre[2][2]=0)
- pre[3][3] = max(dp[3][3], pre[2][3]) = max(0,0)=0
- cnt=0, pos=3
- r从4到6:
- r=4:
- dp[3][4] = dp[3][3] = 0
- while: pos=3>=3,条件:sum[r-1]-sum[l-1] = sum[3]-sum[2] =4-3=1
sum[l-1]-sum[pos-1] = sum[2]-sum[2] =3-3=0
1 > 0?是,所以进入while:pos--,pos=2?但pos初始是3,pos--后pos=2,但条件pos>=3?2>=3假,所以退出while。
现在pos=2
- 检查相等:sum[r-1]-sum[l-1]=1
sum[l-1]-sum[pos-1]=sum[2]-sum[1]=3-2=1
1==1,相等!所以:
cnt++,cnt=1
dp[3][4] = max(0, pre[pos-1][l-1] + cnt) = max(0, pre[1][2] +1)
pre[1][2]未设置,为0,所以 dp[3][4] = max(0,0+1)=1
- pre[3][4] = max(pre[2][4], dp[3][4]) = max(0,1)=1
- r=5:
- dp[3][5] = dp[3][4] =1
- while: pos=2(从上次),条件:sum[r-1]-sum[l-1]=sum[4]-sum[2]=5-3=2
sum[l-1]-sum[pos-1]=sum[2]-sum[1]=3-2=1
2 > 1?是,所以进入while:pos--,pos=1,但pos>=3?1>=3假,退出。
pos=1
- 检查相等:sum[4]-sum[2]=2
sum[2]-sum[0]=3-0=3(因为sum[pos-1]=sum[0]=0)
2 !=3,不相等,所以不更新
- pre[3][5]=max(pre[2][5], dp[3][5])=max(0,1)=1
- r=6:
- dp[3][6]=dp[3][5]=1
- while: pos=1<3,不进入
- 检查:sum[r-1]-sum[l-1]=sum[5]-sum[2]=6-3=3
sum[l-1]-sum[pos-1]=sum[2]-sum[0]=3-0=3
3==3,相等!所以:
cnt 现在是多少?cnt 是在l循环外初始化的,所以对于l=3,cnt在r=4时变为1,现在r=6,cnt还是1?但在r=4后cnt=1,没有重置,所以这里cnt还是1。
但应该是新的接触点,所以cnt应该增加?在代码中,cnt在条件满足时增加,但这里cnt是同一个l的,所以对于不同的r,cnt会累积。
代码中:if(相等) { cnt++; ... },所以当r=6时,cnt++,cnt=2
然后 dp[3][6] = max(1, pre[pos-1][l-1] + cnt) = max(1, pre[0][2] +2)
pre[0][2]:pre[0][*]未定义,应为0,所以 max(1,0+2)=2
- pre[3][6]=max(pre[2][6], dp[3][6])=max(0,2)=2
现在l=4:
- dp[4][4]=pre[3][3]=0(pre[3][3]=0)
- pre[4][4]=max(0, pre[3][4])=max(0,1)=1(因为pre[3][4]=1)
- cnt=0, pos=4
- r从5到6:
- r=5:
- dp[4][5]=dp[4][4]=0? dp[4][4] 是 pre[3][3]=0,但dp[4][4] 刚设为0
- while: pos=4>=3,条件:sum[r-1]-sum[l-1]=sum[4]-sum[3]=5-4=1
sum[l-1]-sum[pos-1]=sum[3]-sum[3]=4-4=0
1>0,进入while:pos--,pos=3
检查条件:sum[4]-sum[3]=1 > sum[3]-sum[2]=4-3=1?1>1假,所以退出while。pos=3
- 检查相等:sum[4]-sum[3]=1
sum[3]-sum[2]=4-3=1
1==1,相等!所以:
cnt++,cnt=1
dp[4][5]=max(dp[4][5], pre[pos-1][l-1] + cnt) = max(0, pre[2][3] +1)
pre[2][3] 在 l=2,r=3 时为0,所以 max(0,0+1)=1
- pre[4][5]=max(pre[3][5], dp[4][5])=max(1,1)=1(pre[3][5]=1)
- r=6:
- dp[4][6]=dp[4][5]=1
- while: pos=3>=3,条件:sum[r-1]-sum[l-1]=sum[5]-sum[3]=6-4=2
sum[l-1]-sum[pos-1]=sum[3]-sum[2]=4-3=1
2>1,进入while:pos--,pos=2<3,退出。pos=2
- 检查相等:sum[5]-sum[3]=2
sum[3]-sum[1]=4-2=2
2==2,相等!所以:
cnt++,cnt=2(因为之前cnt=1)
dp[4][6]=max(1, pre[pos-1][l-1] + cnt) = max(1, pre[1][3] +2)
pre[1][3]未设,为0,所以 max(1,0+2)=2
- pre[4][6]=max(pre[3][6], dp[4][6])=max(2,2)=2
现在l=5:
- dp[5][5]=pre[4][4]=1(pre[4][4]=1)
- pre[5][5]=max(dp[5][5], pre[4][5])=max(1,1)=1
- cnt=0, pos=5
- r=6:
- dp[5][6]=dp[5][5]=1? 但dp[5][5]刚设为1
- while: pos=5>=3,条件:sum[r-1]-sum[l-1]=sum[5]-sum[4]=6-5=1
sum[l-1]-sum[pos-1]=sum[4]-sum[4]=5-5=0
1>0,进入while:pos--,pos=4
检查条件:sum[5]-sum[4]=1 > sum[4]-sum[3]=5-4=1?1>1假,退出。pos=4
- 检查相等:sum[5]-sum[4]=1
sum[4]-sum[3]=5-4=1
1==1,相等!所以:
cnt++,cnt=1
dp[5][6]=max(1, pre[pos-1][l-1] + cnt) = max(1, pre[3][4] +1)
pre[3][4]在l=3,r=4时为1,所以 max(1,1+1)=2
- pre[5][6]=max(pre[4][6], dp[5][6])=max(2,2)=2
最后l=6:
- dp[6][6]=pre[5][5]=1
- pre[6][6]=max(dp[6][6], pre[5][6])=max(1,2)=2
输出pre[n][n]=pre[6][6]=2,匹配样例输出。
在模拟中,我们得到了正确结果。
现在,需要详细注释代码,并描述每一步的值。
使用Markdown格式化。
首先,注释代码:
```cpp
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define rep(i,s,t) for(ll i = s;i <= t;++i) // 定义正向循环宏,i从s到t
#define per(i,t,s) for(ll i = t;i >= s;--i) // 定义逆向循环宏,i从t到s
const ll N = 5e3 + 5; // 定义最大砖块数,5000+5
ll n; // 砖块总数
ll a[N] = {}; // 存储每块砖的宽度,下标从1到n
ll sum[N] = {}; // 前缀和数组,sum[i]表示前i块砖的总宽度,sum[0]=0
ll dp[N][N] = {}; // dp[l][r]表示从第l块到第r块砖作为当前行时,能达到的最大美观度(?具体定义需看状态转移)
ll pre[N][N] = {}; // pre[l][r]表示考虑前l行(或到第l块?),到第r块砖为止的最大美观度,具体是二维前缀最大值
// 快速读取函数
inline ll read() {
ll x = 0;
ll y = 1;
char c = getchar();
while(c < '0' || c > '9') {
if(c == '-') y = -y;
c = getchar();
}
while(c >= '0' && c <= '9') {
x = (x << 3) + (x << 1) + (c ^ '0'); // x*8 + x*2 = x*10, 加上c-'0'
c = getchar();
}
return x * y;
}
// 快速写入函数
inline void write(ll x) {
if(x < 0) {
putchar('-');
write(-x);
return;
}
if(x > 9) write(x / 10);
putchar(x % 10 + '0');
}
int main() {
freopen("C.in","r",stdin);
freopen("C.out","w",stdout);
n = read(); // 读取砖块数量
rep(i,1,n) {
a[i] = read(); // 读取每块砖宽度
sum[i] = sum[i - 1] + a[i]; // 计算前缀和
}
// 动态规划求解
// 枚举起始砖块l(当前行的起始)
rep(l,2,n) {
// 初始化:当当前行只有一块砖l时
dp[l][l] = pre[l - 1][l - 1]; // 美观度等于前l-1行到l-1块砖的最大美观度
pre[l][l] = max(dp[l][l], pre[l - 1][l]); // 更新pre,取包括当前行或不包括的最大值
ll cnt = 0; // 计数器,用于记录在当前行扩展过程中满足条件的次数(即形成新接触点的次数)
ll pos = l; // 位置指针,用于寻找满足条件的位置
// 枚举当前行的结束砖块r,从l+1到n
rep(r,l+1,n) {
dp[l][r] = dp[l][r - 1]; // 初始化为不包含r的情况(即当前行到r-1)
// 调整pos:寻找一个位置pos,使得从pos到l-1的宽度和 >= 从l到r-1的宽度和?
// 具体条件:当 sum[r-1] - sum[l-1] > sum[l-1] - sum[pos-1] 时,减小pos
// 即 sum[r-1] + sum[pos-1] > 2 * sum[l-1]
// 目的是找到最小的pos使得 sum[l-1] - sum[pos-1] >= sum[r-1] - sum[l-1]
while(pos >= 3 && sum[r-1]-sum[l-1] > sum[l-1]-sum[pos-1]) {
pos--; // 减小pos,直到条件不满足或pos<3
}
// 如果从l到r-1的宽度和等于从pos到l-1的宽度和
if(sum[r-1]-sum[l-1] == sum[l-1]-sum[pos-1]) {
cnt++; // 增加计数器,表示发现一个新的潜在接触点
// 更新dp:取当前值 和 pre[pos-1][l-1] + cnt 的最大值
// pre[pos-1][l-1] 表示到pos-1行(或块)和l-1块砖的最大美观度
dp[l][r] = max(dp[l][r], pre[pos-1][l-1] + cnt);
}
// 更新pre数组:pre[l][r] 表示到第l行(当前行起始)和第r块砖的最大美观度
pre[l][r] = max(pre[l-1][r], dp[l][r]); // 取不包括当前行或包括当前行的最大值
}
}
write(pre[n][n]); // 输出结果,即到第n行第n块砖的最大美观度
fclose(stdin);
fclose(stdout);
return 0;
}
```
现在,针对样例n=6, a=[2,1,1,1,1,2],模拟每一步。
定义sum数组:sum[0]=0, sum[1]=2, sum[2]=3, sum[3]=4, sum[4]=5, sum[5]=6, sum[6]=8
初始化所有dp和pre为0。
循环l从2到6:
**l=2:**
- dp[2][2] = pre[1][1] = 0
- pre[2][2] = max(0, pre[1][2]) = max(0,0)=0
- cnt=0, pos=2
- r=3:
- dp[2][3] = dp[2][2] = 0
- while: pos=2<3? 不进入
- 检查: sum[2]-sum[1]=3-2=1, sum[1]-sum[1]=2-2=0, 1!=0 → 不更新
- pre[2][3]=max(pre[1][3],0)=0
- r=4:
- dp[2][4]=0 (继承)
- while: 同上,不进入
- 检查: sum[3]-sum[1]=4-2=2, sum[1]-sum[1]=0, 2!=0 → 不更新
- pre[2][4]=0
- r=5: 类似,不更新,pre[2][5]=0
- r=6: 类似,不更新,pre[2][6]=0
**l=3:**
- dp[3][3] = pre[2][2] = 0
- pre[3][3] = max(0, pre[2][3]) = max(0,0)=0
- cnt=0, pos=3
- r=4:
- dp[3][4] = dp[3][3] = 0
- while: pos=3>=3, 检查条件: sum[3]-sum[2]=4-3=1, sum[2]-sum[2]=3-3=0, 1>0 → pos-- → pos=2 (现在pos=2)
- 检查: sum[3]-sum[2]=1, sum[2]-sum[1]=3-2=1, 1==1 → 满足
- cnt++ → cnt=1
- dp[3][4] = max(0, pre[1][2] +1) = max(0,0+1)=1 (pre[1][2]未设,为0)
- pre[3][4]=max(pre[2][4],1)=max(0,1)=1
- r=5:
- dp[3][5]=dp[3][4]=1
- while: pos=2<3? 不进入循环
- 检查: sum[4]-sum[2]=5-3=2, sum[2]-sum[1]=3-2=1, 2!=1 → 不更新
- pre[3][5]=max(pre[2][5],1)=max(0,1)=1
- r=6:
- dp[3][6]=dp[3][5]=1
- while: 不进入 (pos=2<3)
- 检查: sum[5]-sum[2]=6-3=3, sum[2]-sum[1]=3-2=1? 但pos=2, sum[pos-1]=sum[1]=2, 所以 sum[2]-sum[1]=1? 不对: sum[l-1]-sum[pos-1]=sum[2]-sum[1]=3-2=1, 但需要等于 sum[r-1]-sum[l-1]=sum[5]-sum[2]=6-3=3 → 3 vs 1, 不相等? 之前我模拟时以为 sum[2]-sum[0]=3, 但pos=2, sum[pos-1]=sum[1]=2, 所以是1. 但在代码中,当r=6, l=3, sum[r-1]-sum[l-1]=sum[5]-sum[2]=6-3=3, sum[l-1]-sum[pos-1]=sum[2]-sum[1]=3-2=1, 3!=1. 但之前我错误地认为相等,实际上不相等。
修正:在l=3,r=6时:
- sum[r-1]-sum[l-1] = sum[5]-sum[2] =6-3=3
- sum[l-1]-sum[pos-1] = sum[2]-sum[1] =3-2=1 (pos=2)
3 !=1,所以不相等,不更新。
因此 dp[3][6] 保持1
pre[3][6]=max(pre[2][6],1)=max(0,1)=1
但之前我错误地认为相等,导致cnt=2,但实际不相等。所以对于l=3,只有r=4时更新。
**l=4:**
- dp[4][4]=pre[3][3]=0
- pre[4][4]=max(0,pre[3][4])=max(0,1)=1
- cnt=0, pos=4
- r=5:
- dp[4][5]=dp[4][4]=0
- while: pos=4>=3, 检查: sum[4]-sum[3]=5-4=1, sum[3]-sum[3]=4-4=0, 1>0 → pos-- → pos=3
然后条件: 1 > sum[3]-sum[2]=4-3=1? 1>1假,退出while,pos=3
- 检查: sum[4]-sum[3]=1, sum[3]-sum[2]=4-3=1, 1==1 → 满足
- cnt++ → cnt=1
- dp[4][5]=max(0, pre[2][3] +1)=max(0,0+1)=1 (pre[2][3]=0)
- pre[4][5]=max(pre[3][5],1)=max(1,1)=1
- r=6:
- dp[4][6]=1 (继承)
- while: pos=3>=3, 检查: sum[5]-sum[3]=6-4=2, sum[3]-sum[2]=4-3=1, 2>1 → pos-- → pos=2<3, 退出
- 检查: sum[5]-sum[3]=2, sum[3]-sum[1]=4-2=2 (pos=2, sum[pos-1]=sum[1]=2), 2==2 → 满足
- cnt++ → cnt=2
- dp[4][6]=max(1, pre[1][3] +2)=max(1,0+2)=2 (pre[1][3]=0)
- pre[4][6]=max(pre[3][6],2)=max(1,2)=2
**l=5:**
- dp[5][5]=pre[4][4]=1
- pre[5][5]=max(1,pre[4][5])=max(1,1)=1
- cnt=0, pos=5
- r=6:
- dp[5][6]=dp[5][5]=1
- while: pos=5>=3, 检查: sum[5]-sum[4]=6-5=1, sum[4]-sum[4]=5-5=0, 1>0 → pos-- → pos=4
条件: 1 > sum[4]-sum[3]=5-4=1? 1>1假,退出,pos=4
- 检查: sum[5]-sum[4]=1, sum[4]-sum[3]=5-4=1, 1==1 → 满足
- cnt++ → cnt=1
- dp[5][6]=max(1, pre[3][4] +1)=max(1,1+1)=2 (pre[3][4]=1)
- pre[5][6]=max(pre[4][6],2)=max(2,2)=2
**l=6:**
- dp[6][6]=pre[5][5]=1
- pre[6][6]=max(1,pre[5][6])=max(1,2)=2
输出pre[6][6]=2。
在l=4,r=6时,dp[4][6]=2,对应了样例中的方案:第一行砖1,2,3(l=1? 但dp状态是从l到r),在代码中,dp[l][r]表示从l到r的砖块作为一行,但砌墙是多行的。在状态转移中,通过pre数组累积最大值。
在l=4,r=6时,dp[4][6]=2,表示从砖4到6作为一行,但砖4是宽度1,砖5宽1,砖6宽2,总宽度4。但样例方案是砖1,2,3在第一行,4,5,6在第二行。这里dp[4][6]可能表示第二行从4开始到6。
在转移中,当l=4,r=6,满足条件时,pre[pos-1][l-1] = pre[1][3],pos=2, l=4, 所以pre[1][3],但pre[1][3]是0,然后+ cnt=2,得到2。cnt=2表示有两个接触点?但在这个状态下,可能对应于整个墙的美观度。
最终输出pre[n][n]=2是正确的。
现在,在回答中,需要详细描述模拟过程,使用Markdown表格或列表。
由于循环较多,可以总结关键步骤。
在回答末尾,提出3-5个相关问题。
问题建议:
1. 在动态规划中,dp[l][r]的具体含义是什么?它是如何帮助计算最大美观度的?
2. 为什么在状态转移中需要使用pre数组?pre数组的作用是什么?
3. 计数器cnt的作用是什么?为什么它在内层循环中累积而不是重置?
4. 对于更大的n,这个算法的时间复杂度是多少?能否优化?
5. 这个算法是否考虑了所有可能的砌墙方式?为什么它是正确的?
6. 在样例中,当l=3, r=4时,dp[3][4]=1,这对应于什么砌墙方案?
确保问题数量3-5个。
最终回答结构:
1. 注释代码(已做)
2. 带入样例模拟,描述每一步的值(重点部分)
3. 输出结果
4. 相关问题</think>### 代码注释与样例模拟(n=6, a=[2,1,1,1,1,2])
以下是对给定代码的详细注释,并针对样例输入 `n=6, a=[2,1,1,1,1,2]` 模拟 `dp`、`pre`、`cnt` 和 `pos` 在每次循环中的值。前缀和数组 `sum` 已预先计算:
`sum[0]=0, sum[1]=2, sum[2]=3, sum[3]=4, sum[4]=5, sum[5]=6, sum[6]=8`。
```cpp
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define rep(i,s,t) for(ll i = s;i <= t;++i) // 正向循环宏:i从s到t
#define per(i,t,s) for(ll i = t;i >= s;--i) // 逆向循环宏:i从t到s
const ll N = 5e3 + 5; // 最大砖块数(5000+5)
ll n; // 砖块总数
ll a[N] = {}; // 存储每块砖宽度(下标1~n)
ll sum[N] = {}; // 前缀和数组:sum[i]=a[1]+...+a[i]
ll dp[N][N] = {}; // dp[l][r]:以第l块砖为起点、第r块砖为终点的当前行,能贡献的最大美观度
ll pre[N][N] = {}; // pre[l][r]:考虑前l行(或到第l块砖),到第r块砖为止的全局最大美观度(二维前缀最大值)
// 快速读取函数(略)
inline ll read() { ... }
// 快速写入函数(略)
inline void write(ll x) { ... }
int main() {
freopen("C.in","r",stdin);
freopen("C.out","w",stdout);
n = read(); // 读取n=6
rep(i,1,n) {
a[i] = read(); // 读取a=[2,1,1,1,1,2]
sum[i] = sum[i-1] + a[i]; // 计算前缀和
}
// 动态规划求解:枚举当前行起始砖块l(从2到n)
rep(l,2,n) {
// 初始化:当前行只有一块砖(l)
dp[l][l] = pre[l-1][l-1]; // 依赖前l-1行到l-1块砖的最大美观度
pre[l][l] = max(dp[l][l], pre[l-1][l]); // 更新pre:取包含/不包含当前行的最大值
ll cnt = 0; // 计数器:记录当前行扩展过程中形成的接触点数量
ll pos = l; // 位置指针:用于寻找满足宽度和相等的位置
// 枚举当前行结束砖块r(从l+1到n)
rep(r,l+1,n) {
dp[l][r] = dp[l][r-1]; // 初始化为不包含r的情况(继承r-1的结果)
// 调整pos:找到最小pos满足 sum[l-1]-sum[pos-1] >= sum[r-1]-sum[l-1]
// 即上一段(pos到l-1)宽度和 >= 当前段(l到r-1)宽度和
while(pos >= 3 && sum[r-1]-sum[l-1] > sum[l-1]-sum[pos-1]) {
pos--; // 减小pos以增加上一段宽度
}
// 检查条件:上一段(pos到l-1)宽度和 == 当前段(l到r-1)宽度和
if(sum[r-1]-sum[l-1] == sum[l-1]-sum[pos-1]) {
cnt++; // 发现新接触点(四个砖块交界),计数器+1
// 更新dp:pre[pos-1][l-1]是上一行结束时的最大美观度,加上新接触点数
dp[l][r] = max(dp[l][r], pre[pos-1][l-1] + cnt);
}
// 更新pre数组:全局到第l行、第r块砖的最大美观度
pre[l][r] = max(pre[l-1][r], dp[l][r]); // 取不包含/包含当前行的最大值
}
}
write(pre[n][n]); // 输出结果:pre[6][6]=2
fclose(stdin);
fclose(stdout);
return 0;
}
```
### 样例模拟过程(n=6, a=[2,1,1,1,1,2])
所有 `dp` 和 `pre` 数组初始化为0。循环从 `l=2` 开始到 `l=6`,每个 `l` 内循环 `r` 从 `l+1` 到 `6`。关键变量变化如下:
#### **1. l=2**(当前行起始砖块为2)
- 初始化:
- `dp[2][2] = pre[1][1] = 0`
- `pre[2][2] = max(0, pre[1][2]) = 0`
- `cnt = 0, pos = 2`
- **r=3**:
- `dp[2][3] = dp[2][2] = 0`(继承)
- `while` 条件:`pos=2<3`,不进入
- 检查:`sum[2]-sum[1]=1` vs `sum[1]-sum[1]=0` → 不相等
- `pre[2][3] = max(pre[1][3], 0) = 0`
- **r=4**:
- `dp[2][4] = dp[2][3] = 0`
- `while` 条件:`pos=2<3`,不进入
- 检查:`sum[3]-sum[1]=2` vs `sum[1]-sum[1]=0` → 不相等
- `pre[2][4] = 0`
- **r=5, r=6**:类似,无更新,`pre[2][5]=pre[2][6]=0`
#### **2. l=3**(当前行起始砖块为3)
- 初始化:
- `dp[3][3] = pre[2][2] = 0`
- `pre[3][3] = max(0, pre[2][3]) = 0`
- `cnt = 0, pos = 3`
- **r=4**:
- `dp[3][4] = dp[3][3] = 0`(继承)
- `while` 循环:
- `pos=3>=3`,检查 `sum[3]-sum[2]=1 > sum[2]-sum[2]=0` → 成立,`pos--` → `pos=2`
- `pos=2<3`,退出循环
- 检查:`sum[3]-sum[2]=1` vs `sum[2]-sum[1]=1` → **相等**!
- `cnt++` → `cnt=1`
- `dp[3][4] = max(0, pre[1][2] + 1) = max(0,0+1)=1`(`pre[1][2]=0`)
- `pre[3][4] = max(pre[2][4], 1) = 1`
- **r=5**:
- `dp[3][5] = dp[3][4] = 1`(继承)
- `while` 条件:`pos=2<3`,不进入
- 检查:`sum[4]-sum[2]=2` vs `sum[2]-sum[1]=1` → 不相等
- `pre[3][5] = max(pre[2][5], 1) = 1`
- **r=6**:
- `dp[3][6] = dp[3][5] = 1`
- `while` 条件:`pos=2<3`,不进入
- 检查:`sum[5]-sum[2]=3` vs `sum[2]-sum[1]=1` → 不相等
- `pre[3][6] = max(pre[2][6], 1) = 1`
#### **3. l=4**(当前行起始砖块为4)
- 初始化:
- `dp[4][4] = pre[3][3] = 0`
- `pre[4][4] = max(0, pre[3][4]) = max(0,1)=1`
- `cnt = 0, pos = 4`
- **r=5**:
- `dp[4][5] = dp[4][4] = 0`(继承)
- `while` 循环:
- `pos=4>=3`,检查 `sum[4]-sum[3]=1 > sum[3]-sum[3]=0` → 成立,`pos--` → `pos=3`
- `pos=3>=3`,检查 `sum[4]-sum[3]=1 > sum[3]-sum[2]=1` → 不成立,退出循环
- 检查:`sum[4]-sum[3]=1` vs `sum[3]-sum[2]=1` → **相等**!
- `cnt++` → `cnt=1`
- `dp[4][5] = max(0, pre[2][3] + 1) = max(0,0+1)=1`(`pre[2][3]=0`)
- `pre[4][5] = max(pre[3][5], 1) = max(1,1)=1`
- **r=6**:
- `dp[4][6] = dp[4][5] = 1`(继承)
- `while` 循环:
- `pos=3>=3`,检查 `sum[5]-sum[3]=2 > sum[3]-sum[2]=1` → 成立,`pos--` → `pos=2`
- `pos=2<3`,退出循环
- 检查:`sum[5]-sum[3]=2` vs `sum[3]-sum[1]=2` → **相等**!(`sum[1]=2`)
- `cnt++` → `cnt=2`
- `dp[4][6] = max(1, pre[1][3] + 2) = max(1,0+2)=2`(`pre[1][3]=0`)
- `pre[4][6] = max(pre[3][6], 2) = max(1,2)=2`
#### **4. l=5**(当前行起始砖块为5)
- 初始化:
- `dp[5][5] = pre[4][4] = 1`
- `pre[5][5] = max(1, pre[4][5]) = max(1,1)=1`
- `cnt = 0, pos = 5`
- **r=6**:
- `dp[5][6] = dp[5][5] = 1`(继承)
- `while` 循环:
- `pos=5>=3`,检查 `sum[5]-sum[4]=1 > sum[4]-sum[4]=0` → 成立,`pos--` → `pos=4`
- `pos=4>=3`,检查 `sum[5]-sum[4]=1 > sum[4]-sum[3]=1` → 不成立,退出循环
- 检查:`sum[5]-sum[4]=1` vs `sum[4]-sum[3]=1` → **相等**!
- `cnt++` → `cnt=1`
- `dp[5][6] = max(1, pre[3][4] + 1) = max(1,1+1)=2`(`pre[3][4]=1`)
- `pre[5][6] = max(pre[4][6], 2) = max(2,2)=2`
#### **5. l=6**(当前行起始砖块为6)
- 初始化:
- `dp[6][6] = pre[5][5] = 1`
- `pre[6][6] = max(1, pre[5][6]) = max(1,2)=2`
#### 最终输出
`write(pre[n][n])` → `pre[6][6] = 2`,符合样例输出。
### 关键点总结
- **dp[l][r] 含义**:以砖块 `l` 到 `r` 作为当前行时,能新增的最大美观度。
- **pre[l][r] 作用**:维护全局最大值,避免重复计算。
- **cnt 累积**:在同一个 `l` 下,`r` 增加时 `cnt` 累积新接触点数量(每个 `r` 对应一个潜在接触点)。
- **pos 调整**:通过 `while` 循环快速定位满足宽度和相等的位置,优化效率。
- **样例对应**:当 `l=4, r=6` 时,`dp[4][6]=2` 对应方案:第一行砖1-3(宽度2,1,1),第二行砖4-6(宽度1,1,2),形成两个接触点。
阅读全文