多边形三角剖分的最低得分问题(边权重乘积版本)
字数 747 2025-10-30 23:46:49

多边形三角剖分的最低得分问题(边权重乘积版本)

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,每个顶点有一个权重值。将多边形三角剖分成若干个三角形,每个三角形的得分是三个顶点权重的乘积。求所有三角形得分之和的最小值。

解题过程:

  1. 问题分析:我们需要将凸多边形分割成n-2个三角形,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,因为最优解包含子问题的最优解。

  2. 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总和。注意:i和j之间至少有一个顶点才能形成有效的子多边形。

  3. 状态转移:对于子多边形i-j,我们选择其中一个顶点k(i < k < j)作为三角形的顶点,这样将子多边形分成三部分:

    • 三角形i-k-j
    • 子多边形i-k
    • 子多边形k-j
      状态转移方程:dp[i][j] = min(dp[i][k] + dp[k][j] + weights[i]weights[k]weights[j]),其中k从i+1到j-1遍历
  4. 初始化:当子多边形只有两个顶点时(即i和j相邻),无法形成三角形,dp[i][j] = 0

  5. 计算顺序:按照子区间的长度从小到大计算,从长度为2开始(即3个顶点形成的三角形),直到长度为n-1(整个多边形)

  6. 最终结果:dp[0][n-1]即为整个凸多边形三角剖分的最小得分

举例说明:考虑五边形,顶点权重为[1, 2, 3, 4, 5]

  • 计算所有可能的三角剖分方式,找到得分之和最小的方案
  • 通过DP表格自底向上计算,确保每个子问题只计算一次

这个算法的时间复杂度为O(n³),空间复杂度为O(n²),能高效解决中等规模的多边形三角剖分问题。

多边形三角剖分的最低得分问题(边权重乘积版本) 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,每个顶点有一个权重值。将多边形三角剖分成若干个三角形,每个三角形的得分是三个顶点权重的乘积。求所有三角形得分之和的最小值。 解题过程: 问题分析:我们需要将凸多边形分割成n-2个三角形,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,因为最优解包含子问题的最优解。 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总和。注意:i和j之间至少有一个顶点才能形成有效的子多边形。 状态转移:对于子多边形i-j,我们选择其中一个顶点k(i < k < j)作为三角形的顶点,这样将子多边形分成三部分: 三角形i-k-j 子多边形i-k 子多边形k-j 状态转移方程:dp[ i][ j] = min(dp[ i][ k] + dp[ k][ j] + weights[ i] weights[ k] weights[ j ]),其中k从i+1到j-1遍历 初始化:当子多边形只有两个顶点时(即i和j相邻),无法形成三角形,dp[ i][ j ] = 0 计算顺序:按照子区间的长度从小到大计算,从长度为2开始(即3个顶点形成的三角形),直到长度为n-1(整个多边形) 最终结果:dp[ 0][ n-1 ]即为整个凸多边形三角剖分的最小得分 举例说明:考虑五边形,顶点权重为[ 1, 2, 3, 4, 5 ] 计算所有可能的三角剖分方式,找到得分之和最小的方案 通过DP表格自底向上计算,确保每个子问题只计算一次 这个算法的时间复杂度为O(n³),空间复杂度为O(n²),能高效解决中等规模的多边形三角剖分问题。