合并相邻同色方块的最小成本问题(颜色扩展版)
字数 773 2025-11-16 05:03:50

合并相邻同色方块的最小成本问题(颜色扩展版)

题目描述:
给定一个由不同颜色方块组成的数组,每个方块有一个颜色值和一个权重值。每次操作可以选择两个相邻且颜色相同的方块进行合并,合并后的新方块颜色保持不变,权重为两个方块权重之和,合并成本为两个方块权重之和。重复这个过程直到无法合并,求最小总合并成本。

解题过程:

  1. 问题分析:
  • 这是一个区间动态规划问题,因为合并操作具有重叠子问题特性
  • 我们需要找到一种合并顺序,使得总成本最小
  • 关键观察:合并时需要考虑颜色匹配,只有同色方块才能合并
  1. 状态定义:
    定义dp[i][j]表示合并区间[i,j]内所有方块的最小成本

  2. 状态转移方程:
    对于区间[i,j],考虑所有可能的分割点k:

  • 如果color[i] = color[k+1],可以考虑将[i,k]和[k+1,j]合并
  • 转移方程:dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i][k] + dp[k+1][j] + sum[i][j])
    其中sum[i][j]表示区间[i,j]内所有方块的权重和
  1. 特殊情况处理:
  • 当区间长度为1时,dp[i][i] = 0(不需要合并)
  • 当区间内所有方块颜色相同时,可以直接合并
  • 当区间内存在多种颜色时,需要找到最优的合并顺序
  1. 算法步骤:
    步骤1:预处理前缀和数组,方便快速计算区间和
    步骤2:初始化dp数组,对角线元素设为0
    步骤3:按区间长度从小到大进行动态规划
    步骤4:对于每个区间[i,j],遍历所有可能的分割点k
    步骤5:如果两端颜色匹配,更新dp值
    步骤6:最终dp[0][n-1]即为答案

  2. 时间复杂度:O(n³),空间复杂度:O(n²)

这个问题的关键在于理解颜色约束对合并顺序的影响,以及如何通过区间DP找到最优的合并策略。

合并相邻同色方块的最小成本问题(颜色扩展版) 题目描述: 给定一个由不同颜色方块组成的数组,每个方块有一个颜色值和一个权重值。每次操作可以选择两个相邻且颜色相同的方块进行合并,合并后的新方块颜色保持不变,权重为两个方块权重之和,合并成本为两个方块权重之和。重复这个过程直到无法合并,求最小总合并成本。 解题过程: 问题分析: 这是一个区间动态规划问题,因为合并操作具有重叠子问题特性 我们需要找到一种合并顺序,使得总成本最小 关键观察:合并时需要考虑颜色匹配,只有同色方块才能合并 状态定义: 定义dp[ i][ j]表示合并区间[ i,j ]内所有方块的最小成本 状态转移方程: 对于区间[ i,j ],考虑所有可能的分割点k: 如果color[ i] = color[ k+1],可以考虑将[ i,k]和[ k+1,j ]合并 转移方程:dp[ i][ j] = min(dp[ i][ j], dp[ i][ k] + dp[ k+1][ j] + sum[ i][ j ]) 其中sum[ i][ j]表示区间[ i,j ]内所有方块的权重和 特殊情况处理: 当区间长度为1时,dp[ i][ i ] = 0(不需要合并) 当区间内所有方块颜色相同时,可以直接合并 当区间内存在多种颜色时,需要找到最优的合并顺序 算法步骤: 步骤1:预处理前缀和数组,方便快速计算区间和 步骤2:初始化dp数组,对角线元素设为0 步骤3:按区间长度从小到大进行动态规划 步骤4:对于每个区间[ i,j ],遍历所有可能的分割点k 步骤5:如果两端颜色匹配,更新dp值 步骤6:最终dp[ 0][ n-1 ]即为答案 时间复杂度:O(n³),空间复杂度:O(n²) 这个问题的关键在于理解颜色约束对合并顺序的影响,以及如何通过区间DP找到最优的合并策略。