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整齐打印

2018年12月13日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2268字 ⁄ 字号 评论关闭

考虑在一台打印机上优美地打印一段文章的问题。输入的正文是长度为I1,I2,…,In的n个单词构成的序列。我们希望将这段文章在几行上打印出来,每行的最大长度为m,且“优美”度的标准如下:

如果某一行包含从i到j的单词,且每两个单词间留一空,则在行末多余的空格为

我们希望除最后一行的所有行中,行末多余空格的总和最小。请给出一个算法来优美地打印出一段有n个单词的文章。

由于必须打印完n个单词且每行打印的单词是连续的,因此,我们从第n个单词开始,依次考虑填一个单词(单词n),填两个单词(单词n-1,单词n)…,填n个单词(单词1,单词2,…,单词n)的打印方案。

r[i] 

设当前行填入单词i…单词j(i≤ j),每两个单词间留一空,单词间的空格数为j一i,从第i个单词到第j个单词的长度和为,因此行末多余的空格为。由于单词填人的方式是按单词序号递减的顺序进行的,因此填入单词i…单词n后的行末空格数的总和应为当前行的行末空格数+前面行的行末空格数的和。我们的目标是使它最小。

设 r[i] -- 填入单词i…单词n后,所有被填行的行末空格数总和的最小值。显然,r[i]的递归式如下:

另外,我们专门设置了一张记忆表k[i](1≤ i≤ n+1),记下使得r[i]最小的j值,表示填单词i…单词n的最佳方案中,最后一行应填单词i…单词j(=k[i])。

r的递归的边界为

r[n+1]=0;k[n+1]=n+1;

表示不填任何单词时的行末空格数为0。

我们从r[n+1]出发,依次求r[n],r[n-1]…r[1]。由r[i]的递归式可以看出,求 r[i]最小值的子问题,包含了求r[i+l]…r[n+l]的子问题。要使r[i]最小,必须使这些子问题的值最小,因此符合动态规划程序设计要求的“最优子结构”和“重叠子问题”两个要素。我们按自下而上的方式求解,充分利用了重叠子问题。最后求出的r[1]为优美打印方案中行末空格数的总和;从单词1出发,顺着记忆表K的指示,可顺序打印出文章的各行。

网上的代码(个人认为有些问题,因为最后一行要特殊处理):

/*优美打印 见算法导论
要在每行长度为m的纸上打印n个长为l[i]的单词,优美的定义是:同行单词空一个,使各行末尾空格之和(最后一行除外)最小。
逆填单词,设r[i]表示打印i到第n个单词的最小末尾空格数,显然,r[i]的递归式如下:
r[i]=min(m-((j-i)+sum[i][j])+r[j+1])(1<=i<=n+1)(i<=j<=n)
我们专门设置了一张记忆表k[i](1≤i≤n+1),记下使得r[i]最小的j值
边界条件r[n+1]=0;k[n+1]=n+1;
*/
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<string>
using namespace std;
int n,m;
int l[101],c[101][101],sum[101],r[101],k[101];
//第i个单词长l[i],前i个单词长sum[i],k记录
const int INF=1000000000;
int PERFECT_PRINT()
{
	r[n+1]=0,k[n+1]=n+1;
	for(int i=1;i<=n;i++)r[i]=INF;
	for(int i=n;i>=1;i--)
	{
		for(int j=n;j>=i;j--)
		{
			if(m<j-i+c[i][j])continue;
			int tmp=m-((j-i+c[i][j]))+r[j+1];
			if(tmp<r[i]){r[i]=tmp;k[i]=j;}
		}
	}
		return r[1];
}
void print()
{
      cout<<PERFECT_PRINT()<<endl;
		int p=1;
		while(1)
		{
			if(p==n+1)break;
			cout<<k[p]<<" ";
			p=k[p]+1;
		}
		cout<<endl;
}
int main()
{
	while(cin>>n>>m)
	{
		for(int i=1;i<=n;i++)cin>>l[i];
		memset(sum,0,sizeof(sum));
		for(int i=1;i<=n;i++)sum[i]=sum[i-1]+l[i];

		for(int i=1;i<=n;i++)
			for(int j=i;j<=n;j++)
				c[i][j]=sum[j]-sum[i-1];
		print();
	}
}

我大概写了一下思路,有些边界条件没有处理

const int N = 7;
int a[] = {0,1,4,8,2,4,1};
int b[N];
int c[N][N];
int s[N];
int r[N];
int m = 10;

int neatPrint() {
    memset(s,0,sizeof(s));
    
    int i = 0;
    for (i = 1; i <= N-1; ++i)
        s[i] += s[i-1] + a[i];
    for( i = 1; i < N; ++i) {
        for (int j = 1; j < N; ++j) {
            if( i<= j )
                c[i][j] = s[j] - s[i-1];
        }
    }

    for( i = N-1; i >0; --i) {
        if (c[i][N-1] + N - 1 - i <=m) {
            b[i] = N-1;
            r[i] = 0;
        }
    }

    if (i >1) {
        for (;i >0; --i) {
            for (int j = N-1;j>=i; --j) {
                if (m - (j - i + c[i][j]) >=0) {
                    int tmp = m - (j - i + c[i][j]) + r[j+1];
                    if (tmp < r[i]) {
                        r[i] = tmp;
                        b[i] = j;
                    }
                }
            }
        }

    }

    
}

从最后一个单词开始放,r[i]表示在以i单词开头的文档,从i到N的单词所用的最少末尾空格。

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