問題
在一塊電路板的上下兩端分別有n個接線柱。根據電路設計,要求用導線 (i,π(i)),將上端接線柱 i 與下端接線柱 π(i) 相連,
如圖,其中 π(i),1《=i《=n,是(1,2……,n)的一個排列。導線(i,π(i))稱為該電路板上的第i條連線。對于任何 1《=i《s《=n,第i條連線和第s條連線相交的充分且必要條件是 π(i) 》 π(s)。
ps:注意 π(pi) 和 n,不是小寫的n,別看錯了
問:在制作電路板時,要求將這n條線分布到若干個絕緣層上,在同一層上的連線不能相交。電路布線問題要確定將哪些連線安排在第一層上,使得該層上有盡可能多的連線。
詳細說明
首先 上下各有 n 個接線柱,用 a[i] 數組表示 與 上接線柱 相連線的 下接線柱,再用 set[i][j] 表示上接線柱 i 與下接線柱 j 相連線的 左邊(包括 i ,j 連線)的最大不相交連線的個數。
ps(這里的 j ,i 和上面問題中說的不是一個東西,這里的 i指的是上接線柱,j指的是下接線柱)
1、公式如下:
如果 j != a[i] 則 max( set[i-1][j],set[i][j-1] )
set[i,j] =
如果 j == a[i] 則 set[i-1][j-1] + 1
循環遍歷 i 和 j ,具體使用 i X j 的嵌套循環,其實就是每一個上接線柱和每一個下接線柱做一次匹配,這樣就可以得出結果,set[n][n]即我們想要的結果。最后通過回溯把結果輸出出來
==》 j == a[i],表示當上圖中的某個上下接線柱相連時,這時這兩個點不會在和其他的接線柱相連,
這時在 (i ,j) 處的最大不相交連線的個數就應該是就是 第 i-1個上接線柱 和第 j-1個下接線柱時的 最大不相交連線的個數 + 1。這個+1很重要。
==》 j != a[i],表示當上圖中的某個上下接線柱相連時,這時 i 點和 非 j 點相連, j 點和 非 i 點相連,
這時在( i ,j) 處的最大不相交連線的個數就應該和 ( i - 1,j ) 處最大不相交連線的個數、 ( i,j - 1)處最大不相交連線的個數中較大的最大不相交連線的個數相同。
2、參考圖如下:
紅色標明的就是算法選擇的路徑(向上優先,也可以用向左優先,答案都是四個,但值會有一點不同)。在斜角值改變時可以取得所求的子集。即 9-》10,7-》9, 5-》5, 3-》4
代碼塊
#include 《stdio.h》
#include 《stdlib.h》
#define MAX( a, b ) ( (a) 》 (b) ? (a) : (b) )
void circut( int a[], int set[][11], int n );
void back_track( int i, int j, int set[][11] );
int main()
{
int a[] = { 0, 8, 7, 4, 2, 5, 1, 9, 3, 10, 6 };
int set[11][11];
circut( a, set, 10 );
printf( “max set: %d \n”, set[10][10] );
back_track( 10, 10, set );
printf( “\n” );
system( “pause” );
return(0);
}
void circut( int a[], int set[][11], int n )
{
int i, j;
for ( i = 0; i 《 n; i++ )
{
set[i][0] = 0;
set[0][i] = 0;
}
for ( i = 1; i 《= n; i++ )
{
for ( j = 1; j 《= n; j++ )
{
if ( a[i] != j )
set[i][j] = MAX( set[i - 1][j], set[i][j - 1] );
else
set[i][j] = set[i - 1][j - 1] + 1;
}
}
}
void back_track( int i, int j, int set[][11] )
{
if ( i == 0 )
return;
if ( set[i][j] == set[i - 1][j] )
back_track( i - 1, j, set );
else if ( set[i][j] == set[i][j - 1] )
back_track( i, j - 1, set );
else{
back_track( i - 1, j - 1, set );
printf( “(%d,%d) ”, i, j );
}
}
時間復雜度
circut 的時間復雜度為O(n2)
back_track的時間復雜度為 O(n)
如有錯誤請指正。
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