#sXDPybttg050202. 1576:【例 2】选课
1576:【例 2】选课
好的,我将这道题整理为清晰的题面格式,并补充样例解释、数据范围与时空限制:
题目描述
原题来自:CTSC 1997
大学实行学分制。每门课程都有一定的学分,学生只要选修了这门课并通过考核就能获得相应学分。学生最后的学分是他选修各门课的学分总和。
每个学生都要选择规定数量的课程。有些课程可以直接选修,有些课程需要一定的基础知识,必须在选了其他的一些课程基础上才能选修。例如《数据结构》必须在选修了《高级语言程序设计》后才能选修。我们称《高级语言程序设计》是《数据结构》的先修课。每门课的直接先修课最多只有一门。两门课也可能存在相同的先修课。为便于表述,每门课都有一个课号,课号依次为 。
下面举例说明:
| 课号 | 先修课号 | 学分 |
|---|---|---|
| 1 | 无 | 1 |
| 2 | 1 | |
| 3 | 2 | 3 |
| 4 | 无 | |
| 5 | 2 | 4 |
上例中课号 1 是课号 2 的先修课,即如果要先修课号 2,则课号 1 必定已被选过。同样,如果要选修课号 3,那么课号 1 和课号 2 都一定被选修过。
学生不可能学完大学开设的所有课程,因此必须在入学时选定自己要学的课程。每个学生可选课程的总数是给定的。请找出一种选课方案使得你能得到的学分最多,并满足先修课优先的原则。假定课程间不存在时间上的冲突。
输入格式
输入的第一行包括两个正整数 ,分别表示待选课程数和可选课程数。
接下来 行每行描述一门课,课号依次为 。每行两个整数,依次表示这门课的先修课课号(若不存在,则该项值为 )和该门课的学分。
各相邻数值间以空格隔开。
输出格式
输出一行,表示实际所选课程学分之和。
样例
样例输入
7 4
2 2
0 1
0 4
2 1
7 1
7 6
2 2
样例输出
13
样例解释
(课程数),(最多选 4 门课)。
课程信息(课号、先修课、学分):
- 2 2 → 课号1(隐含)?注意:第一行是课号1,先修课2,学分2?这里数据给出顺序是课号从1开始:
实际上输入顺序是:第一行对应课号1:先修课2,学分2;
第二行课号2:先修课0,学分1;
第三行课号3:先修课0,学分4;
第四行课号4:先修课2,学分1;
第五行课号5:先修课7,学分1;
第六行课号6:先修课7,学分6;
第七行课号7:先修课2,学分2。
先修关系构成森林(因为有先修课为0的根节点)。为了统一处理,可以添加一个虚拟的课程0(学分为0),作为所有无先修课程的先修课,这样整个森林变成一棵树,根为0。
转换后树形结构(0为根):
- 0
- 2(学分1)
- 1(学分2)
- 4(学分1)
- 7(学分2)
- 5(学分1)
- 6(学分6)
- 3(学分4)
- 2(学分1)
题目要求选 门课(不包括虚拟课程0),求最大总学分。
通过树形 DP(树上背包),可以求得选4门课的最大学分和为13。
数据范围
对于 的数据:
- 每门课的学分不超过
时空限制
- 时间:
- 内存:
提示
此题为 树形 DP(依赖背包) 问题。
由于每门课最多只有一门先修课,整个课程体系是一个森林。我们可以添加一个虚拟的课程0(学分0),作为所有无先修课的课程的先修课,这样整个体系成为一棵以0为根的树。
状态定义: 表示以 为根的子树中选择 门课(包括 本身)能获得的最大学分。
转移方程:
对于节点 ,将其子节点看作物品组,做分组背包:
其中 是 的子节点, 表示在子节点 的子树中选择的课程数(不包括 本身?注意定义是否包括根)。
更准确地说, 中 表示在 为根的子树中选择的总课程数(包括 本身),所以枚举 子树中选择 门课时, 已占一门,因此 由 和 转移而来。
初始化:。
最终答案为 (因为虚拟课程0不占选课数,但计算时多一个节点)。
复杂度 ,可以接受。