如何处理当前动作依赖前置动作的动态规划(DP)填表法求解问题
动作依赖类动态规划自底向上解法通用思路
这类问题的自底向上解法核心逻辑和自顶向下完全对齐,你在自顶向下递归时传递的所有标记参数,本质都是DP状态的组成部分,只需要把这些参数显式纳入DP数组的维度,再按状态依赖的顺序填表即可,通用处理步骤如下:
- 第一步:把依赖的前置状态显式加入DP维度
你在自顶向下传递的所有限制类标记,都可以直接做成DP数组的额外维度:- 若需要知道上一步选了什么动作,就加一维存储上一步/当前步的动作类型
- 若需要知道某个仅能执行一次的操作有没有用过,就加一个0/1的标记维度,0表示未使用、1表示已使用
- 若需要知道当前轮到哪位玩家操作,就加一个0/1的玩家维度
- 第二步:明确合法的转移规则
针对每个状态,严格按照限制条件判断可以从哪些前置状态转移而来,或者当前状态可以转移到哪些后续状态:- 对应不能连续做相同活动的限制,转移时就排除掉和当前动作相同的前置状态
- 对应仅能执行一次的操作限制,只有标记为「未使用操作」的状态可以选择执行该操作,转移到「已使用操作」的对应状态,「已使用操作」的状态不能再触发该操作的转移
- 对应玩家轮流操作的限制,先手操作后的状态要转移给后手,后手操作后的状态转移给先手
- 第三步:确定正确的填表顺序
自底向上需要保证计算某个状态时,它所有依赖的前置状态都已经被计算完成,常见的填表顺序对应场景:- 线性序列类问题(比如按天安排活动):按序列顺序从小到大填
- 区间类问题(比如两端取数游戏):按区间长度从小到大填
- 背包类问题(比如吃水果涨饱腹感):按背包容量从小到大/从大到小填(根据01背包/完全背包规则选择)
- 可选优化:滚动数组压缩空间
如果高维度的DP状态每次只需要用到前一阶段的数值,可以只保留当前和前一阶段的状态数组,不需要存储全量的历史状态,能大幅降低空间复杂度。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者PMR1034
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