华为 · 动态规划 · 算法编程题
华为 动态规划 n ≤ 100 时限 3 秒 / 256 MB

题目描述

小红是一名甜品店店长,她计划通过制作一系列进阶蛋糕来提升自己的“甜度等级”。
目前共有 n 种蛋糕配方,每种蛋糕最多制作一次。对于第 i 种蛋糕,只有当小红当前的甜度等级不低于其制作门槛 x_i 时,才能开始制作。制作该蛋糕需要消耗 z_i 点体力,并在制作完成后使小红的甜度等级提升 y_i 点。
小红初始的甜度等级为 w ,总体力值为 e 。由于精力有限,她最多只能制作 k 个蛋糕。请问在体力允许且制作数量不超过 k 的前提下,小红最终能达到的最大甜度等级是多少?如果有多种方案能达到该最大等级,请输出达成该等级所需制作的最少蛋糕数量。

输入输出

输入描述
第一行包含四个整数 n, w, e, k ,分别表示蛋糕的种类数、初始甜度等级、初始体力值以及最大制作数量。
第二行包含 n 个整数,表示每种蛋糕的制作门槛 x_i 。
第三行包含 n 个整数,表示每种蛋糕提升的甜度值 y_i 。
第四行包含 n 个整数,表示每种蛋糕消耗的体力值 z_i 。
数据范围:
- 5 ≤ n ≤ 100
- 0 ≤ w ≤ 1000
- 0 ≤ e ≤ 80000
- 1 ≤ k ≤ n
- 0 ≤ x_i, y_i ≤ 10^6
- 1 ≤ z_i ≤ 80000
输出描述
输出两个整数,用空格隔开。第一个整数表示能达到的最大甜度等级,第二个整数表示达到该等级所需制作的最少蛋糕数量。

样例共 1 组

样例 1 · 在样例中,小红可以按照以下顺序制作蛋糕: 1. 制作第 1 种蛋糕(门槛 x_1=0 ≤ 0 ):消耗 10 体力,甜度变为 0+5=5 ,剩余体力 90。 2. 制作第 3 种蛋糕(门槛 x_3=5 ≤ 5 ):消耗 30 体力,甜度变为 5+4=9 ,剩余体力 60。 3. 制作第 4 种蛋糕(门槛 x_4=8 ≤ 9 ):消耗 40 体力,甜度变为 9+10=19 ,剩余体力 20。 此时共制作 3 个蛋糕(未超过 k=3 ),最终甜度等级为 19。这是该配置下能达到的最大值。
输入
5 0 100 3
0 5 5 8 9
5 3 4 10 6
10 20 30 40 50
输出
19 3

算法解析依据充分

考点:动态规划

数据规模 n ≤ 100 | 限制 3 秒 / 256MB | 标准输入输出

题目画像

  • 数据规模:n ≤ 100
  • 元素值域:x_i ≤ 1e6,y_i ≤ 1e6,e ≤ 80000(注意整数类型选择,避免溢出)
  • 复杂度门槛:允许 O(n³) ~ O(n⁴) 的多重循环,可以放心枚举。
  • 源站时限:3 秒(牛客口径,非本题专属门槛)

解题思路

推荐方向:动态规划

本题切入点

按门槛升序处理蛋糕,状态为「已做数量 × 已耗体力」,dp 值保存可达的最高甜度等级(等级只增不减,同状态保留最大即可);最后输出最大等级与达成它的最少蛋糕数。

把问题拆成子问题,用状态表示「已处理到哪儿」,靠转移方程递推。

思路框架(动态规划 通法 · 非本题专属)

  1. 定义状态:dp[i] / dp[i][j] 表示什么(这是最关键的一步,状态定义错就全错)。
  2. 写转移方程:当前状态由哪些更小的状态推来。
  3. 确定初始条件与遍历顺序(保证用到的状态已算好)。
  4. 确定答案取哪个状态;数值大时全程取模。

实现要点:一般是「先枚举阶段,再枚举状态,最后枚举决策」三层循环;空间大时可滚动数组优化。

复杂度:时间 O(状态数 × 转移代价) | 空间 O(状态数)

该范式的通法易错点

  • 状态定义不完整(漏了必要维度),导致子问题之间有后效性。
  • 初始化写错(尤其「恰好」与「至多」的初值差别)。
  • 遍历顺序与依赖方向不一致。

对照本题

  • 数据规模 n ≤ 100,允许 O(n³) ~ O(n⁴) 的多重循环,可以放心枚举。
  • 元素值域最大到 1e6 —— 求和 / 相乘时记得开 64 位整数。

样例解读

样例 1:输入 5 0 100 3 / 0 5 5 8 9 / 5 3 4 10 6 / 10 20 30 40 50 → 输出 19 3

在样例中,小红可以按照以下顺序制作蛋糕:

  1. 制作第 1 种蛋糕(门槛 x_1=0 ≤ 0 ):消耗 10 体力,甜度变为 0+5=5 ,剩余体力 90。
  2. 制作第 3 种蛋糕(门槛 x_3=5 ≤ 5 ):消耗 30 体力,甜度变为 5+4=9 ,剩余体力 60。
  3. 制作第 4 种蛋糕(门槛 x_4=8 ≤ 9 ):消耗 40 体力,甜度变为 9+10=19 ,剩余体力 20。

此时共制作 3 个蛋糕(未超过 k=3 ),最终甜度等级为 19。这是该配置下能达到的最大值。

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本题来源:2026年-华为-1月22号开发岗。

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