leetcode算法刷题的第三十一天
1.leetcode 1049.最后一块石头的重量II
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class Solution {
public:int lastStoneWeightII(vector<int>& stones) {int sum=0;vector<int> dp(10005,0);for(int i=0;i<stones.size();i++){sum+=stones[i];}int target=sum/2;for(int i=0;i<stones.size();i++){//遍历物品for(int j=target;j>=stones[i];j--){//遍历背包dp[j]=max(dp[j],dp[j-stones[i]]+stones[i]);}}return sum-dp[target]-dp[target];}
};
思路总结:
本题其实是尽量让石头分成重量相同的两堆(尽可能相同),相撞之后剩下的石头就是最小的。
一堆的石头重量是sum,那么我们就尽可能拼成 重量为 sum / 2 的石头堆。 这样剩下的石头堆也是 尽可能接近 sum/2 的重量。 那么此时问题就是有一堆石头,每个石头都有自己的重量,是否可以 装满 最大重量为 sum / 2的背包。
物品就是石头,物品的重量为stones【i】,其中价值也是stones【i】
接下来就是动态规划五部曲了。
第一,确定dp数组以及下标的含义
dp[j]表示容量(这里说容量更形象,其实就是重量)为j的背包,最多可以背最大重量为dp[j]。
相对于 01背包,本题中,石头的重量是 stones[i],石头的价值也是 stones[i] 。
“最多可以装的价值为 dp[j]” 等同于 “最多可以背的重量为dp[j]”
第二,确定递推公式
01背包的递推公式为:dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
本题则是:dp[j] = max(dp[j], dp[j - stones[i]] + stones[i]);
第三,dp数组初始化
既然 dp[j]中的j表示容量,那么最大容量(重量)是多少呢,就是所有石头的重量和。
因为提示中给出1 <= stones.length <= 30,1 <= stones[i] <= 1000,所以最大重量就是30 * 1000 。
而我们要求的target其实只是最大重量的一半,所以dp数组开到15000大小就可以了。
当然也可以把石头遍历一遍,计算出石头总重量 然后除2,得到dp数组的大小。
我这里就直接用15000了。
接下来就是如何初始化dp[j]呢,因为重量都不会是负数,所以dp[j]都初始化为0就可以了,这样在递归公式dp[j] = max(dp[j], dp[j - stones[i]] + stones[i]);中dp[j]才不会初始值所覆盖。
第四,确定遍历顺序
如果使用一维dp数组,物品遍历的for循环放在外层,遍历背包的for循环放在内层,且内层for循环倒序遍历!
第五,举例论证动态规划
最后dp[target]里是容量为target的背包所能背的最大重量。
那么分成两堆石头,一堆石头的总重量是dp[target],另一堆就是sum - dp[target]。
在计算target的时候,target = sum / 2 因为是向下取整,所以sum - dp[target] 一定是大于等于dp[target]的。
那么相撞之后剩下的最小石头重量就是 sum - dp[target]) - dp[target]。
2.leetcode 494.目标和
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class Solution {
public:int findTargetSumWays(vector<int>& nums, int target) {int sum=0;for(int i=0;i<nums.size();i++){sum+=nums[i];}if(abs(target)>sum) return 0;//此时没有方案if((target+sum)%2==1) return 0;//此时没有方案int bagSize=(target+sum)/2;vector<int> dp(bagSize+1,0);dp[0]=1;for(int i=0;i<nums.size();i++){for(int j=bagSize;j>=nums[i];j--){dp[j]+=dp[j-nums[i]];}}return dp[bagSize];}
};
思路总结:这里用的是一维的动态规划dp数组。
这里还是先用动态规划五部曲进行分析。这里我就写比较重要的思路。
递推公式:dp[j] = dp[j] + dp[j - nums[i]]
,即:dp[j] += dp[j - nums[i]]
dp数组的初始化,这里依旧为0。
遍历顺序:遍历物品放在外循环,遍历背包在内循环,且内循环倒序(为了保证物品只使用一次)。
3.leetcode 474.一和零
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class Solution {
public:int findMaxForm(vector<string>& strs, int m, int n) {vector<vector<int>> dp(m+1,vector<int>(n+1,0));//默认初始化为0for(string str : strs){//遍历物品int oneNum=0,zeroNum=0;for(char c : str){if(c=='0') zeroNum++;else oneNum++;}for(int i=m;i>=zeroNum;i--){// 遍历背包容量且从后向前遍历for(int j=n;j>=oneNum;j--){dp[i][j]=max(dp[i][j],dp[i-zeroNum][j-oneNum]+1);}}}return dp[m][n];}
};
思路总结:
第一,确定dp数组以及下标的含义
dp[i][j]:最多有i个0和j个1的strs的最大子集的大小为dp[i][j]。
第二,确定递推公式
dp[i][j] 可以由前一个strs里的字符串推导出来,strs里的字符串有zeroNum个0,oneNum个1。
dp[i][j] 就可以是 dp[i - zeroNum][j - oneNum] + 1。
然后我们在遍历的过程中,取dp[i][j]的最大值。
所以递推公式:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i - zeroNum][j - oneNum] + 1);
此时大家可以回想一下01背包的递推公式:dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
对比一下就会发现,字符串的zeroNum和oneNum相当于物品的重量(weight[i]),字符串本身的个数相当于物品的价值(value[i])。
这就是一个典型的01背包! 只不过物品的重量有了两个维度而已。
第三,dp数组初始化
因为物品价值不会是负数,初始为0,保证递推的时候dp[i][j]不会被初始值覆盖。
第四,确定遍历顺序
没讲究,都是物品重量的一个维度,先遍历哪个都行!
第五,举例推导dp数组
这道题还是比较有难度的,可以稍微先放放,到了二刷的时候可以仔细理解一下。