题意

给定一个 m×n 的矩阵 a,要求从 (1,1) 到 (m,n) 的最大路径与次大路径之和(只可往下或往右)。

思路

看到题面,马上可以想到 DP。观察数据范围,发现 1≤m,n≤50,考虑复杂度为 O(n4) 的 DP。

我们先来做一做简化版的题面:
给定一个 m×n 的矩阵 a,要求从 (1,1) 到 (m,n) 的最大路径(只可往下或往右)。
令 fx,y​ 表示从 (1,1) 到 (x,y) 的最大路径。
我们知道,对于每一个 (i,j),它要么是从 (i−1,j)(也就是左面)过来的,要么是从 (i,j−1)(也就是上面)过来的。所以我们计算 fi,j​ 时,只需取 fi−1,j​ 与 fi,j−1​ 的最大值再加上 ai,j​ 即可。很容易推出状态转移方程:

fi,j​←max(fi−1,j​,fi,j−1​)+ai,j​

这就是简化版的做法了。


令 fx1,y1,x2,y2​ 表示:
从 (1,1) 到 (x1,y1) 的最大数之和与从 (1,1) 到 (x2,y2) 的最大数之和的和。
接下来我们仿照简化版来推状态转移方程。对于每一个 (i,j,k,t),它是从

  • (i−1,j,k−1,t)
  • (i−1,j,k,t−1)
  • (i,j−1,k−1,t)
  • (i,j−1,k,t−1)

中的一个点过来的。我们只需取这四个点中的最大值,再加上 ai,j​ 和 ak,t​ 即可。状态转移方程:

fi,j,k,t​←max(fi−1,j,k−1,t​,fi−1,j,k,t−1​,fi,j−1,k−1,t​,fi,j−1,k,t−1​)+ai,j​+ak,t​

注意,还有一个特例:
当 (i,j)=(k,t) 时,两点所处位置相同,所以我们在计算 fi,j,k,t​ 时需要减去 ai,j​(或 ak,t​)。

代码

#include <iostream>
using namespace std;
int a[60][60];
int dp[60][60][60][60];
int main() {
	int m, n;
	cin >> m >> n;
	for (int i = 1; i <= m; i++) {
		for (int j = 1; j <= n; j++) {
			cin >> a[i][j];
		}
	}
	for (int i = 1; i <= m; i++) {
		for (int j = 1; j <= n; j++) {
			for (int k = 1; k <= m; k++) {
				for (int t = 1; t <= n; t++) {
					int maxn1 = max(dp[i - 1][j][k - 1][t], dp[i - 1][j][k][t - 1]);
					int maxn2 = max(dp[i][j - 1][k - 1][t], dp[i][j - 1][k][t - 1]);
					int maxn = max(maxn1, maxn2);
					dp[i][j][k][t] = maxn + a[i][j] + a[k][t];
					if (i == k && j == t) {
						dp[i][j][k][t] -= a[i][j];
					}
				}
			}
		}
	}
	cout << dp[m][n][m][n];
	return 0;
}

 

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