编程之美-买书问题

上柜的《哈利波特》平装本系列,一共有五卷。假设每一卷单独销售均需8欧元。如果读者一次购买不同的两卷,就可以扣除5%的费用,三卷则更多。假设具体折扣的情况如下:
        本数    2       折扣   5%
        本数    3       折扣  10%
        本数    4       折扣  20%
        本数    5       折扣  25% 
问题:设计出算法,能够计算出读者所购买的一批书的最低价格。
二,问题分析:
       优化问题就用动态规划、贪心算法、分支限界轮番狂轰乱炸!!直到找到最优解!!
 贪心策略
  当书的数目N<5时,直接按照折扣购买
  当书的数目N>5时,情况如下:
依此可以穷举出每一种组合的情况,对于任意一种情况(i,j,k,m,n)进行分析
先找出是所有书中5种不同的书,如果有则按照5本书折扣价购买
其次找出剩余书中所有4种书,如果有则按照4本书的折扣价购买
再找出剩余书中所有3种书,如果有则按照3本书的折扣价购买 
最后在剩余书中找出所有2种书,如果有则按照2本书的折扣价购买
剩下的书则按照全价购买。
       如果按照这种方法(贪心法)存在反例,比如买8本书时,可以拆成5+3,折扣为1.55;也可以拆成4+4,折扣为1.6 这种两种情况组合中都包括,通过选择一个折扣最低的可以排除掉第一种情况。
       结论:贪心策略不可取
动态规划
         要用动态规划解答首先要找到,动态规划的递归公式,因为动态规划是自顶向下层层递归,然后自底向下层层解答!最后根据底层结论求解最后结果。
        五卷书的价格相同都是8欧元,所以购买(1,0,0,0,0)跟(0,1,0,0,0)效果一样。这里就可以简化为,让所购买书按照本书递增(递减),从而方便讨论。
         要处理的参数为购买每种卷的个数,所以递归一定跟这五个参数相关。可以把参数按照从小到大顺序排列。讨论不为0的参数的个数,从而求出所有可能的折扣种类。然后从当前折扣种类中取价格最小值。
        (X1,X2,X3,X4,X5)代表购买每卷的个数,F(X1,X2,X3,X4,X5)代表最低价格。X1 < X2 < X3 < X4 < X5
                            F(X1,X2,X3,X4,X5)=0  ;当所有参数都为0的情况(这也是退出递归的出口)
                             F(X1,X2,X3,X4,X5)= min{
                                                                             5*8*(1-25%) +F(X1-1,X2-1,X3-1,X4-1,X5-1) //参数全部  > 0
                                                                             4*8*(1-20%) +F(X1,X2-1,X3-1,X4-1,X5-1)    //x2 > 0
                                                                             3*8*(1-10%) +F(X1,X2,X3-1,X4-1,X5-1)        //x3 > 0
                                                                             2*8*(1-5%) +F(X1,X2,X3,X4-1,X5-1)             //x4 > 0
                                                                             8 +F(X1,X2,X3,X4,X5-1)                                  //x5 > 0

                                                                             }

#include<iostream>
using namespace std;
template <typename T>
void InsertSort(T m[], int length)   //插入排序, 从小到大
{
	for(int i = 1; i < length; ++i)
	{
		int j ;
		T tmp = m[i];
		for( j = i; j>0 && m[j-1]>tmp; --j)
			m[j] = m[j-1];
		m[j] = tmp;
	}
}
double Min(double a, double b, double c, double d, double e)   //返回最小值
{
	double A[5] = {a, b, c ,d ,e};
	InsertSort(A, 5);
	return A[0];
}
double BuyBook(int a, int b, int c, int d, int e)
{
	//把要买的书的数目按从小到大排序,因为每种书价钱一样,所以一种书放在哪个位置无所谓
	int n[5] = {a, b, c, d, e};
	InsertSort(n, 5);
	a = n[0];
	b = n[1];
	c = n[2];
	d = n[3];
	e = n[4];
	const double large = 100000;  //定义一个很大的值,去最小值时不会取到这个值
	if(n[0]>0)  //数目最少的书都至少有一本,因此此轮可以买1, 2, 3, 4, 5,本都行,去最小值,再递归
	{
		return Min(8.0+BuyBook(a, b, c, d, e-1),
						2*8.0*0.95 + BuyBook(a, b, c, d-1, e-1),
						3*8.0*0.9 + BuyBook(a, b, c-1, d-1, e-1),
						4*8.0*0.80 + BuyBook(a, b-1, c-1, d-1, e-1),
						5*8.0*0.75 + BuyBook(a-1, b-1, c-1, d-1, e-1));
	}
	else if(n[0]==0 && n[1]>0)  //数目最少的一种没了,就不能5种都买了
	{
		return Min(8.0+BuyBook(a, b, c, d, e-1),
			2*8.0*0.95 + BuyBook(a, b, c, d-1, e-1),
			3*8.0*0.9 + BuyBook(a, b, c-1, d-1, e-1),
			4*8.0*0.80 + BuyBook(a, b-1, c-1, d-1, e-1),
			large);
	}
	else if(n[0]==0 && n[1] == 0 && n[2]>0)  //数目最少的2种没了,最多买3种
	{
		return Min(8.0+BuyBook(a, b, c, d, e-1),
			2*8.0*0.95 + BuyBook(a, b, c, d-1, e-1),
			3*8.0*0.9 + BuyBook(a, b, c-1, d-1, e-1),
			large,
			large);
	}
	else if(n[0]==0 && n[1] == 0 && n[2] == 0 && n[3]>0)  //数目最少的3种没了,最多买2种
	{
		return Min(8.0+BuyBook(a, b, c, d, e-1),
			2*8.0*0.95 + BuyBook(a, b, c, d-1, e-1),
			large,
			large,
			large);
	}
	else if(n[0]==0 && n[1] == 0 && n[2] == 0 && n[3] == 0 && n[4]>0)  //数目最少的4种没了,最多买1种
	{
		return 8.0+BuyBook(a, b, c, d, e-1);
	}
	else
	{
		return 0;
	}
}
int main()
{
	int n[5] = {5,9,3,6,4};
	cout<<BuyBook(n[0], n[1], n[2], n[3], n[4])<<endl;
}
最后结果为176


来源:http://blog.csdn.net/tianshuai1111/article/details/7663427

    原文作者:jovetickop
    原文地址: https://blog.csdn.net/qq_18426941/article/details/50917314
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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