奇怪的打印机的最小打印次数问题(字符替换成本版本)
字数 786 2025-11-06 22:52:24

奇怪的打印机的最小打印次数问题(字符替换成本版本)

题目描述
有一台奇怪的打印机,它每次打印可以打印一段连续的相同字符。打印完成后,打印机可以在任意位置覆盖打印新的字符,但每次覆盖打印都需要消耗成本。给定一个字符串s和一个成本矩阵cost,其中cost[i][j]表示将字符i替换为字符j的代价。求打印出目标字符串s所需的最小总成本。

解题过程

  1. 问题分析

    • 每次打印操作可以打印一段连续的相同字符
    • 后续打印可以覆盖之前的打印内容
    • 字符替换有特定的成本代价
    • 需要找到打印整个字符串的最小总成本
  2. 关键观察

    • 如果字符串首尾字符相同,可以先打印整个区间为这个字符,然后处理内部区间
    • 如果字符串首尾字符不同,需要将区间拆分为两个子区间分别处理
    • 需要考虑字符替换的成本优化
  3. 状态定义
    定义dp[i][j][c]表示将区间[i, j]打印成以字符c结尾的最小成本

  4. 状态转移方程

    • 基础情况:当i = j时,dp[i][j][c] = cost[s[i]][c]
    • 一般情况:
      • 如果s[i] == c:dp[i][j][c] = dp[i+1][j][c]
      • 如果s[j] == c:dp[i][j][c] = dp[i][j-1][c]
      • 否则:dp[i][j][c] = min(dp[i][k][c] + dp[k+1][j][c]),其中i ≤ k < j
  5. 算法实现

    • 初始化三维DP数组
    • 按区间长度从小到大进行遍历
    • 对于每个区间,枚举所有可能的字符
    • 根据状态转移方程计算最优值
  6. 复杂度分析

    • 时间复杂度:O(n³ × m),其中n为字符串长度,m为字符集大小
    • 空间复杂度:O(n² × m)
  7. 优化考虑

    • 可以预处理字符出现位置来优化计算
    • 对于稀疏的成本矩阵可以采用特殊处理
    • 可以考虑状态压缩来降低空间复杂度
奇怪的打印机的最小打印次数问题(字符替换成本版本) 题目描述 有一台奇怪的打印机,它每次打印可以打印一段连续的相同字符。打印完成后,打印机可以在任意位置覆盖打印新的字符,但每次覆盖打印都需要消耗成本。给定一个字符串s和一个成本矩阵cost,其中cost[ i][ j ]表示将字符i替换为字符j的代价。求打印出目标字符串s所需的最小总成本。 解题过程 问题分析 每次打印操作可以打印一段连续的相同字符 后续打印可以覆盖之前的打印内容 字符替换有特定的成本代价 需要找到打印整个字符串的最小总成本 关键观察 如果字符串首尾字符相同,可以先打印整个区间为这个字符,然后处理内部区间 如果字符串首尾字符不同,需要将区间拆分为两个子区间分别处理 需要考虑字符替换的成本优化 状态定义 定义dp[ i][ j][ c]表示将区间[ i, j ]打印成以字符c结尾的最小成本 状态转移方程 基础情况:当i = j时,dp[ i][ j][ c] = cost[ s[ i]][ c ] 一般情况: 如果s[ i] == c:dp[ i][ j][ c] = dp[ i+1][ j][ c ] 如果s[ j] == c:dp[ i][ j][ c] = dp[ i][ j-1][ c ] 否则:dp[ i][ j][ c] = min(dp[ i][ k][ c] + dp[ k+1][ j][ c]),其中i ≤ k < j 算法实现 初始化三维DP数组 按区间长度从小到大进行遍历 对于每个区间,枚举所有可能的字符 根据状态转移方程计算最优值 复杂度分析 时间复杂度:O(n³ × m),其中n为字符串长度,m为字符集大小 空间复杂度:O(n² × m) 优化考虑 可以预处理字符出现位置来优化计算 对于稀疏的成本矩阵可以采用特殊处理 可以考虑状态压缩来降低空间复杂度