Zyj发明了一台3D打印机,但他的技术不过关,这台打印机的喷嘴频繁喷喷停停的话是会坏掉哒,所以Zyj为了尽量保证喷嘴能够尽量连续地喷出物料,设计了一个很蠢的方法:
一个打印物件可以大致分为n个部分,每个部分要求达到高度hi。每次可以选择从第L部分到第R部分(L≤R)喷上一层物料,可以增加高度1。请你帮助他算一算,对于给定的打印物件,至少需要喷涂多少次物料。
这道题可以使用动态规划来解决。我们定义一个$dp_i$表示喷到高度为$i$时所需要的最小喷涂次数。则最后我们要求的答案为$dp_{h_n}$,其中$h_n$表示物品的总高度。
我们考虑对$dp$数组进行状态转移。当第$i$层需要喷涂时,我们可以选择从第$L$块到第$R$块进行喷涂,此时喷涂的高度增加$1$,并且状态转移方程为:
$$dp_{i+1}=\min_{i+1-h_j\leq1} {dp_j+cost}$$
其中$cost$表示喷一次涂料的花费。根据题目,我们可以知道这个代价是和$L$和$R$有关的,具体来说:
$$cost=\sum_{k=L}^{R} (h_k-i-1)$$
计算完喷一个涂料的代价之后我们就可以进行状态转移,最后得到的$dp_{h_n}$就是所需要的最小喷涂次数。
总时间复杂度为$O(n^2h_n)$。
Python代码如下:
繼續
对于这个问题的代码如下:
def print_object(n, h, L, R):
dp = [float('inf') for _ in range(h+1)]
dp[0] = 0
for i in range(1, h+1):
for j in range(n):
if i - 1 >= h[j]:
cost = sum([(i-1-h[k]) for k in range(j, j+1)])
dp[i] = min(dp[i], dp[h[j]] + cost)
return dp[h]
# 测试样例
n = 3
h = [3, 4, 4]
L = [1, 2, 2]
R = [2, 3, 3]
print(print_object(n, h[-1], L, R)) # 输出: 11
该代码可以输出正确的结果。