多边形三角剖分的最低得分问题(不同描述版本)
字数 1000 2025-10-26 19:15:23

多边形三角剖分的最低得分问题(不同描述版本)

题目描述:
给定一个凸多边形,其顶点按顺时针顺序编号为0到n-1,每个顶点对应一个数值。将多边形三角剖分为n-2个三角形,每个三角形的得分是该三角形三个顶点数值的乘积。求所有可能的三角剖分中,总得分的最小值。

解题过程:

  1. 问题分析:
  • 凸多边形的三角剖分是将多边形分割成互不相交的三角形
  • 需要找到一种剖分方式,使得所有三角形得分之和最小
  • 这是一个典型的区间动态规划问题,因为剖分过程具有最优子结构性质
  1. 状态定义:
    定义dp[i][j]表示从顶点i到顶点j(按顺时针顺序)形成的子多边形进行三角剖分的最小得分
    其中i < j,且子多边形包含顶点i, i+1, ..., j

  2. 状态转移方程:
    对于子多边形i到j,我们选择其中一个顶点k(i < k < j)作为三角形的顶点
    这样就将原多边形分成了三部分:

  • 三角形(i, k, j)
  • 子多边形i到k
  • 子多边形k到j

状态转移方程:
dp[i][j] = min(dp[i][k] + dp[k][j] + values[i] * values[k] * values[j]),其中k从i+1到j-1

  1. 边界条件:
    当j = i+1时,只有一条边,无法形成三角形,dp[i][j] = 0
    当j = i+2时,形成一个三角形,dp[i][j] = values[i] * values[i+1] * values[i+2]

  2. 计算顺序:
    按照子区间的长度从小到大计算
    先计算长度为2的区间,然后是长度为3的区间,直到整个多边形

  3. 示例说明:
    假设多边形有4个顶点,数值为[1, 2, 3, 4]
    计算过程:

  • dp[0][2] = 1×2×3 = 6
  • dp[1][3] = 2×3×4 = 24
  • dp[0][3] = min(dp[0][1] + dp[1][3] + 1×2×4, dp[0][2] + dp[2][3] + 1×3×4)
    = min(0 + 24 + 8, 6 + 0 + 12) = min(32, 18) = 18
  1. 最终结果:
    整个多边形的最小得分是dp[0][n-1],其中n是多边形的顶点数

这个算法的时间复杂度是O(n³),空间复杂度是O(n²),能有效解决凸多边形三角剖分的最小得分问题。

多边形三角剖分的最低得分问题(不同描述版本) 题目描述: 给定一个凸多边形,其顶点按顺时针顺序编号为0到n-1,每个顶点对应一个数值。将多边形三角剖分为n-2个三角形,每个三角形的得分是该三角形三个顶点数值的乘积。求所有可能的三角剖分中,总得分的最小值。 解题过程: 问题分析: 凸多边形的三角剖分是将多边形分割成互不相交的三角形 需要找到一种剖分方式,使得所有三角形得分之和最小 这是一个典型的区间动态规划问题,因为剖分过程具有最优子结构性质 状态定义: 定义dp[ i][ j ]表示从顶点i到顶点j(按顺时针顺序)形成的子多边形进行三角剖分的最小得分 其中i < j,且子多边形包含顶点i, i+1, ..., j 状态转移方程: 对于子多边形i到j,我们选择其中一个顶点k(i < k < j)作为三角形的顶点 这样就将原多边形分成了三部分: 三角形(i, k, j) 子多边形i到k 子多边形k到j 状态转移方程: dp[ i][ j] = min(dp[ i][ k] + dp[ k][ j] + values[ i] * values[ k] * values[ j ]),其中k从i+1到j-1 边界条件: 当j = i+1时,只有一条边,无法形成三角形,dp[ i][ j ] = 0 当j = i+2时,形成一个三角形,dp[ i][ j] = values[ i] * values[ i+1] * values[ i+2 ] 计算顺序: 按照子区间的长度从小到大计算 先计算长度为2的区间,然后是长度为3的区间,直到整个多边形 示例说明: 假设多边形有4个顶点,数值为[ 1, 2, 3, 4 ] 计算过程: dp[ 0][ 2 ] = 1×2×3 = 6 dp[ 1][ 3 ] = 2×3×4 = 24 dp[ 0][ 3] = min(dp[ 0][ 1] + dp[ 1][ 3] + 1×2×4, dp[ 0][ 2] + dp[ 2][ 3 ] + 1×3×4) = min(0 + 24 + 8, 6 + 0 + 12) = min(32, 18) = 18 最终结果: 整个多边形的最小得分是dp[ 0][ n-1 ],其中n是多边形的顶点数 这个算法的时间复杂度是O(n³),空间复杂度是O(n²),能有效解决凸多边形三角剖分的最小得分问题。