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木板切割问题算法

木板切割问题算法

企鹅战神 于 2024-12-11 12:25:38 发布

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木板切割问题是一个经典的组合优化问题,它可以通过动态规划算法来解决。

假设有一块长为L的木板,现在需要将它切割成若干段,要求每一段的长度都是给定的正整数集合{L1, L2, ..., Ln}中的一个元素。目标是使切割的段数最小。

定义子问题: 对于长度为L的木板,定义一个数组dp[L],其中dp[i]表示长度为i的木板的最少切割段数。

状态转移方程: dp[i] = min(dp[i-L1], dp[i-L2], ..., dp[i-Ln]) + 1

表示对于长度为i的木板,可以从长度为L1, L2, ..., Ln的木板中选择一段切割下来,然后再加上1表示这次切割。

初始化: dp[0] = 0,表示长度为0的木板不需要切割。

求解顺序: 从小到大依次求解dp[1], dp[2], ..., dp[L]。

返回结果: 返回dp[L],即长度为L的木板的最少切割段数。

下面是一个用Python实现的示例代码:

def min_cut(L, lengths):

dp = [float('inf')] * (L + 1)

dp[0] = 0

for i in range(1, L + 1):

for length in lengths:

if i >= length:

dp[i] = min(dp[i], dp[i - length] + 1)

return dp[L]

使用示例

L = 10

lengths = [1, 2, 5]

print(min_cut(L, lengths))

输出结果为3,表示将长度为10的木板切割成1+2+2+5四段需要的最少切割数。

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