使用场景
动态规划最重要的是转移方程,而转移方程需要递归和记忆化搜索产生的表,因此直接贴出转移方程是没什么用的,不探究如何从递归到记忆化搜索再到转移方程,还是很难想到怎么去得到转移方程。下面我们将从例子中探寻如何三步走。
动态规划和递归的区别
1.递归是从上而下(从大问题到小问题),而动态规划是由下而上(先解决小问题最后到大问题);
2.动态规划会储存每个小问题的结果,从而它的计算速度会比递归要快。(代价是动态规划的空间复杂度更高,即用空间换取的时间)。
实例:斐波那契数列
递归算法:
public int Fibonacci(int n) {
if(n == 0 || n == 1){
return n;
}
return Fibonacci(n - 1) + Fibonacci(n - 2);
}
动态规划:
public int Fibonacci(int n) {
int dp[10000]; //设n最大为9999
dp[0] = 0;
dp[1] = 1;
for(int i = 2;i < n;i++){
dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
}
return dp[n - 1]; //dp[n - 1]代表n对应的值
}
例题
(1)例一
题目:
最长递增子序列
解题思想:
建立一个长度相同的数组,数组记录i之前贴合条件的最大数,用双重for循环进行查找
代码:
// Dynamic programming.
class Solution {
public int lengthOfLIS(int[] nums) {
if(nums.length == 0) return 0;
int[] dp = new int[nums.length];
int res = 0;
Arrays.fill(dp, 1);
for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
for(int j = 0; j < i; j++) {
if(nums[j] < nums[i]) dp[i] = Math.max(dp[i], dp[j] + 1);
}
res = Math.max(res, dp[i]);
}
return res;
}
}
(1)例二
题目:
“蓝桥杯”练习系统(拿金币)
解题思想:
建立一个长高度相同的数组,数组内每个元素代表着到这个元素可采集的最大金币量,先根据题意把新数组的第一行和列遍历出来,然后动态规划,得出其他的元素
代码:
import java.util.Scanner;
class Main{
public static void main(String[] args) {
Scanner in=new Scanner(System.in);
int n=in.nextInt();
int[][] beginarr=new int[n][n];
for(int i=0;i<n;i++) {
for(int j=0;j<n;j++) {
beginarr[i][j]=in.nextInt();
}
}
int[][] endarr=new int[n][n];
endarr[0][0]=beginarr[0][0];
for(int i=1;i<n;i++) {
endarr[0][i]=beginarr[0][i]+endarr[0][i-1];
endarr[i][0]=beginarr[i][0]+endarr[i-1][0];
}
for(int i=1;i<n;i++) {
for(int j=1;j<n;j++) {
endarr[i][j]=beginarr[i][j]+Math.max(endarr[i-1][j], endarr[i][j-1]);
}
}
System.out.println(endarr[n-1][n-1]);
}
}