算法问题:如何根据杂技演员体重与力量约束求解最高人塔高度
杂技演员人塔最高高度求解思路
核心策略:贪心排序 + 动态规划
第一步:贪心排序
将所有杂技演员按照W[i] + S[i]的值从小到大排序。
该排序规则可通过交换论证证明合理性:假设有两名演员a、b,若将a放在b下方是更优的放置方式,可推导得出a.W + a.S < b.W + b.S的结论,按该规则排序可保证我们能得到最高的可行人塔。
第二步:动态规划求解最大高度
- 状态定义:设
dp[h]表示搭建高度为h的人塔时,所需的最小总重量。总重量越小,后续越容易在底部加入新的演员抬高高度。 - 初始状态:
dp[0] = 0(高度为0时总重量为0),其余dp值初始化为远大于1e9的无穷大值。 - 状态转移:遍历每一个排好序的演员,从当前已得到的最大可能高度倒序遍历到0:
若dp[j] + W[i] <= S[i],说明可以将当前演员放在高度为j的人塔底部,组成高度为j+1的人塔,此时更新dp[j+1] = min(dp[j+1], dp[j] + W[i]) - 结果提取:遍历
dp数组,找到最大的h使得dp[h]不为无穷大,即为最高人塔高度。
复杂度说明
- 排序阶段时间复杂度为
O(K log K) - 动态规划阶段时间复杂度为
O(K²),K上限为5000时总运算量约2500万次,完全在可接受范围内。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Peter
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