##[$AcWing$ $1020$. 潜水员](https://www.acwing.com/problem/content/description/1022/) ### 一、题目描述 潜水员为了潜水要使用特殊的装备。 他有一个带$2$种气体的气缸:一个为氧气,一个为氮气。 让潜水员下潜的深度需要各种数量的氧和氮。 潜水员有一定数量的气缸。 每个气缸都有重量和气体容量。 潜水员为了完成他的工作需要特定数量的氧和氮。 他完成工作所需气缸的总重的 **最低限度** 的是多少? 例如:潜水员有$5$个气缸。每行三个数字为:氧,氮的(升)量和气缸的重量: ```cpp {.line-numbers} 3 36 120 10 25 129 5 50 250 1 45 130 4 20 119 ``` 如果潜水员需要$5$升的氧和$60$升的氮则总重最小为$249$($1,2$或者$4,5$号气缸)。 你的任务就是计算潜水员为了完成他的工作需要的气缸的重量的 **最低值**。 **输入格式** 第一行有$2$个整数 $m,n$。它们表示氧,氮各自需要的量。 第二行为整数 $k$ 表示气缸的个数。 此后的 $k$ 行,每行包括$a_i,b_i,c_i$,$3$个整数。这些各自是:第 $i$ 个气缸里的氧和氮的容量及气缸重量。 **输出格式** 仅一行包含一个整数,为潜水员完成工作所需的气缸的重量总和的最低值。 **数据范围** $1≤m≤21,1≤n≤79,1≤k≤1000,1≤a_i≤21,1≤b_i≤79,1≤c_i≤800$ **输入样例**: ```cpp {.line-numbers} 5 60 5 3 36 120 10 25 129 5 50 250 1 45 130 4 20 119 ``` **输出样例**: ```cpp {.line-numbers} 249 ``` ### 二、与普通二维背包费用问题的区别 * 普通的二维背包费用问题 $f(i,j,k)$ 表示从前$i$个物品中选,且花费$1$**不超过**$j$,花费$2$**不超过**$k$的 **最大** 价值 * 潜水员 $f(i,j,k)$ 表示从前$i$个物品中选,且花费$1$**不少于**$j$,花费$2$**不少于**$k$的 **最小** 价值 本题是一个 **二维费用$01$背包问题** ,但和一般的 **二维费用$01$背包问题** 不同 这题要求的是 费用不少于 规定条件,因此我们需要对于 **状态的定义** 进行改变 #### 闫氏$DP$分析法 ![](https://dsideal.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/HuangHai/BlogImages/%7Byear%7D/%7Bmonth%7D/%7Bmd5%7D.%7BextName%7D/20230629155418.png) 这样分析完,似乎与普通的二维费用背包没有区别!这肯定是不可能的,我们必然是遗漏了些什么!! 考虑$j-v_1<0$,$k-v_2<0$的情况! 有普通的二维费用背包问题中,$j,k$是不能进行超载的,超过了背包就太重, 背包就 **漏** 了! 在本题中,是 **可以超载** 的,理解一下超载是什么意思: > - $j$:氧气还需缺少$j$升 > - $k$:氮气还需缺少$k$升 > 举栗子:$j=2,k=5$,就是氧气还需要$2$升,氮气还需要$5$升,现在出现的某个气瓶,氧气$20$升,氮气$50$升,一个就可以把你的需求满足,那么请问:你还需要氧气多少升、氮气多少升呢? > **答**:不需要,都可以满足要求了,即$j=0,k=0$,也就是$f[i-1][0][0]+w$,而对于一个无欲无求的$f[i-1][0][0]$自然是等于$0$,也就是$f[i][j][k]=w$ ### 三、三维朴素解法 ```cpp {.line-numbers} #include using namespace std; const int N = 1010; const int M = 110; int f[N][M][M]; int n, m1, m2; //二维费用01背包-不少于维度费用,求最小代价 int main() { //注意次序 scanf("%d %d %d", &m1, &m2, &n); //求最小值 memset(f, 0x3f, sizeof f); f[0][0][0] = 0; for (int i = 1; i <= n; i++) { int v1, v2, w; scanf("%d %d %d", &v1, &v2, &w); for (int j = 0; j <= m1; j++) for (int k = 0; k <= m2; k++) { //不选择i号物品 f[i][j][k] = f[i - 1][j][k]; //分情况讨论 //物品i加上就够一维使用,此时,只关心二维情况即可 if (j - v1 < 0 && k - v2 >= 0) f[i][j][k] = min(f[i][j][k], f[i - 1][0][k - v2] + w); //物品i加上就够二维使用,此时,只关心一维情况即可 else if (j - v1 >= 0 && k - v2 < 0) f[i][j][k] = min(f[i][j][k], f[i - 1][j - v1][0] + w); //如果选择了i号物品,两个维度直接拉满,那么只选择一个i就足够用,它参选的价值是w else if (j - v1 < 0 && k - v2 < 0) f[i][j][k] = min(f[i][j][k], w); else //正常递推 f[i][j][k] = min(f[i][j][k], f[i - 1][j - v1][k - v2] + w); } } printf("%d\n", f[n][m1][m2]); return 0; } ``` ### 四、二维解法 ```cpp {.line-numbers} #include using namespace std; const int N = 22, M = 80; int n, m, K; int f[N][M]; int main() { cin >> n >> m >> K; memset(f, 0x3f, sizeof f); f[0][0] = 0; while (K--) { int v1, v2, w; cin >> v1 >> v2 >> w; for (int i = n; i >= 0; i--) for (int j = m; j >= 0; j--) f[i][j] = min(f[i][j], f[max(0, i - v1)][max(0, j - v2)] + w); } cout << f[n][m] << endl; return 0; } ```