目录
一.理论基础
二.遍历顺序问题
2.1 01背包
2.2完全背包
3.相关题型
3.1零钱兑换
3.1.数组总和IV
一.理论基础
题目描述:
有N件物品和一个最多能背重量为W的背包。第i件物品的重量是weight[i],得到的价值是value[i] 。每件物品都有无限个(也就是可以放入背包多次),求解将哪些物品装入背包里物品价值总和最大。
例如,假设背包的最大重量是4
先来看下01背包问题的核心代码:
for (int i = 0; i < weight.size(); i++) // 遍历物品
{
for (int j = bagWeight; j >= weight[i]; j--)
{
dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]); // 遍历背包容量
}
}
这是一维dp数组,因为每个物品只能够放一次,所以在遍历背包容量时要从大到小去遍历。这就很容易想到了,在遍历完全背包时,由于每个相同物品可以放入多次,所以再遍历背包容量时应该从小到大去遍历。例如:
for (int i = 0; i < weight.size(); i++) // 遍历物品
{
for (int j = weight[i]; j <=bagweight; j++)
{
dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]); // 遍历背包容量
}
}
二.遍历顺序问题
2.1 01背包
先简单说下01背包遍历的顺序问题。当使用二维数组去遍历的时候,遍历背包容量时是从小到大遍历的。例如:(当时是先遍历物品,再遍历背包)
用二维数组时,也是可以先遍历背包容量,再去遍历物品。每次遍历所要用到的数据都是来自当前位置的左上角(包括左边和正上边)。虽然两个for循环遍历的次序不同,但是dp[i][j]所需要的数据就是左上角,根本不会影响dp[i][j]公式的推导 。例如:
for (int j = 0; j <= bagWeight; j++) // 遍历背包容量
{
for (int i = 1; i < weight.size(); i++) // 遍历物品
{
if (j < weight[i])
dp[i][j] = dp[i - 1][j];
else
dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - weight[i]] + value[i]);
}
}
如果用一维数组呢?
前面已经说了,用一维数组模拟01背包问题时,遍历背包容量时是要从大到小去遍历,才能确保每个物品放了一次。(前面是先遍历物品,后面遍历背包的),那么遍历顺序是否可以改变呢?
答案肯定不能,例如:
会发现每次背包只放了一个物品。
2.2完全背包
先看一维数组的遍历顺序,前面是先遍历物品,在遍历背包容量(遍历背包容量时是从小到大,才能确保同一个物品可以放入多次)。
例如:
for (int i = 0; i < weight.size(); i++) // 遍历物品
{
for (int j = weight[i]; j <=bagweight; j++)
{
dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]); // 遍历背包容量
}
}
遍历顺序:
如果先遍历背包容量,再去遍历物品也是可以的:
代码:
for (int j = 0; j <= bagWeight; j++) // 遍历背包容量
{
for (int i = 0; i < weight.size(); i++)// 遍历物品
{
if (j - weight[i] >= 0)
dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
}
}
3.相关题型
3.1零钱兑换
题目描述:
给你一个整数数组 coins
表示不同面额的硬币,另给一个整数 amount
表示总金额。
请你计算并返回可以凑成总金额的硬币组合数。如果任何硬币组合都无法凑出总金额,返回 0
。
假设每一种面额的硬币有无限个。
例如:
输入:amount = 5, coins = [1, 2, 5] 输出:4 解释:有四种方式可以凑成总金额: 5=5 5=2+2+1 5=2+1+1+1 5=1+1+1+1+1
思路:硬币的面额对应的是物品,凑成的总金额是背包容量。问把背包容量放满,有几种组成方式。价值对应的就是不同的组合方式。例如:
那么初始化时将dp[0]初始化为1即可。注意(上面是先遍历物品,再遍历背包)
代码:
class Solution {
public:
int change(int amount, vector<int>& coins) {
vector<int>dp(amount+1,0);
dp[0]=1;
for(int i=0;i<coins.size();i++)
{
for(int j=1;j<=amount;j++)
{
if(j>=coins[i])//说明当前可以有一种组合满足,此时背包容量为j,刚好放满
{
dp[j]+=dp[j-coins[i]]; //当前的组合数+背包容量为j-coins[i] 的组合数
}
}
}
return dp[amount]; //遍历完所有物品
}
};
先遍历背包容量,再遍历物品可以么?还是看图,其实算出的是排列数(也就是面额顺序不同即可)
3.1.数组总和IV
题目描述:
给你一个由 不同 整数组成的数组 nums
,和一个目标整数 target
。请你从 nums
中找出并返回总和为 target
的元素组合的个数。
例如:
输入:nums = [1,2,3], target = 4 输出:7 解释: 所有可能的组合为: (1, 1, 1, 1) (1, 1, 2) (1, 2, 1) (1, 3) (2, 1, 1) (2, 2) (3, 1)
跟上面那题一样的吧,不过求的是排列数,直接上代码吧
class Solution {
public:
int combinationSum4(vector<int>& nums, int target) {
vector<double> v(target+1,0);
v[0]=1;
for(int i=1;i<=target;i++) //先遍历背包
{
for(int j=0;j<nums.size();j++) //再遍历物品
{
if(i>=nums[j])
v[i]+=v[i-nums[j]];
}
}
return v[target];
}
};