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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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