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C++ 数字三角形代码实现
2023-07-03 22:12:56 深夜i     --     --
C++ 数字三角形 代码 实现

数字三角形是一个非常有趣的数学问题,它可以用来训练程序员的逻辑思维和编程能力。本文将介绍使用 C++ 实现数字三角形的代码。

数字三角形问题是这样的:给定一个数字三角形,每个位置有一个数字,从顶部出发,每次可以走到下一行的相邻位置,求出从顶部到底部的路径中数字和最大的路径,并输出该路径上的数字。

下面是一个数字三角形的示例:


  7

 3 8

8 1 0

2 7 4 4

使用 C++ 实现数字三角形的解法主要有两种,分别是递归和动态规划。这里介绍使用动态规划实现数字三角形的代码。

先定义一个二维数组 `triangle`,其中第 `i` 行第 `j` 列的元素表示数字三角形中第 `i` 行第 `j` 列的数字。再定义一个二维数组 `dp`,其中第 `i` 行第 `j` 列的元素表示从数字三角形的顶部到第 `i` 行第 `j` 列的数字的最大路径和。接下来,使用以下代码实现动态规划的递推过程:


for (int i = 0; i < n; i++) {

  for (int j = 0; j <= i; j++) {

    if (i == 0) {

      dp[i][j] = triangle[i][j];

    } else if (j == 0) {

      dp[i][j] = dp[i-1][j] + triangle[i][j];

    } else if (j == i) {

      dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + triangle[i][j];

    } else {

      dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-1]) + triangle[i][j];

    }

  }

}

最后,我们需要找到从顶部到底部的路径中数字和最大的路径,并输出该路径上的数字。使用以下代码实现:


int maxSum = -1;

for (int i = 0; i < n; i++) {

  if (dp[n-1][i] > maxSum) {

    maxSum = dp[n-1][i];

    maxIndex = i;

  }

}

cout << "The maximum sum of the path is " << maxSum << endl;

vector<int> path;

path.push_back(triangle[n-1][maxIndex]);

int i = n-2, j = maxIndex;

while (i >= 0) {

  if (j == 0) {

    path.push_back(triangle[i][j]);

    j++;

  } else if (j == i+1) {

    path.push_back(triangle[i][j-1]);

    j--;

  } else {

    if (dp[i][j-1] > dp[i][j]) {

      path.push_back(triangle[i][j-1]);

      j--;

    } else {

      path.push_back(triangle[i][j]);

      j++;

    }

  }

  i--;

}

reverse(path.begin(), path.end());

cout << "The path is ";

for (int k = 0; k < path.size(); k++) {

  cout << path[k] << " ";

}

完整代码如下:


#include <iostream>

#include <vector>

#include <algorithm>

using namespace std;

const int MAXN = 100;

int triangle[MAXN][MAXN];

int dp[MAXN][MAXN];

int main() {

  int n;

  cin >> n;

  for (int i = 0; i < n; i++) {

    for (int j = 0; j <= i; j++) {

      cin >> triangle[i][j];

    }

  }

  // dynamic programming

  for (int i = 0; i < n; i++) {

    for (int j = 0; j <= i; j++) {

      if (i == 0) {

        dp[i][j] = triangle[i][j];

      } else if (j == 0) {

        dp[i][j] = dp[i-1][j] + triangle[i][j];

      } else if (j == i) {

        dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + triangle[i][j];

      } else {

        dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-1]) + triangle[i][j];

      }

    }

  }

  // find max sum path and output the path

  int maxSum = -1;

  int maxIndex = -1;

  for (int i = 0; i < n; i++) {

    if (dp[n-1][i] > maxSum) {

      maxSum = dp[n-1][i];

      maxIndex = i;

    }

  }

  cout << "The maximum sum of the path is " << maxSum << endl;

  vector<int> path;

  path.push_back(triangle[n-1][maxIndex]);

  int i = n-2, j = maxIndex;

  while (i >= 0) {

    if (j == 0) {

      path.push_back(triangle[i][j]);

      j++;

    } else if (j == i+1) {

      path.push_back(triangle[i][j-1]);

      j--;

    } else {

      if (dp[i][j-1] > dp[i][j]) {

        path.push_back(triangle[i][j-1]);

        j--;

      } else {

        path.push_back(triangle[i][j]);

        j++;

      }

    }

    i--;

  }

  reverse(path.begin(), path.end());

  cout << "The path is ";

  for (int k = 0; k < path.size(); k++) {

    cout << path[k] << " ";

  }

  cout << endl;

  return 0;

}

以上就是使用 C++ 实现数字三角形代码的具体步骤,希望能对大家的学习和开发有所帮助。

  
  

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