【日常系列】LeetCode《29·动态规划4》

news2024/12/29 18:41:40

数据规模->时间复杂度

<=10^4 😮(n^2)
<=10^7:o(nlogn)
<=10^8:o(n)
10^8<=:o(logn),o(1)

内容

字符串/数组dp问题
动态规划中的双状态问题

lc 139【top100】：单词拆分
https://leetcode.cn/problems/word-break/
提示：
1 <= s.length <= 300
1 <= wordDict.length <= 1000
1 <= wordDict[i].length <= 20
s 和 wordDict[i] 仅有小写英文字母组成
wordDict 中的所有字符串 互不相同

在这里插入图片描述
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#方案一：dfs1+记忆化
class Solution:
    def wordBreak(self, s: str, wordDict: List[str]) -> bool:
        word_dict=set(wordDict)
        memo={}
        #
        def dfs(i):
            if i==len(s):return True #[5,6),''空字符串 
            if i in memo:return memo[i]
            #
            for end in range(i+1,len(s)+1):
                if s[i:end] not in word_dict:continue #剪枝
                if dfs(end):
                    memo[i]=True
                    return True
            memo[i]=False
            return False
        #
        return dfs(0)

#方案二：dp1
class Solution:
    def wordBreak(self, s: str, wordDict: List[str]) -> bool:
        word_dict=set(wordDict)
        #dp[i] 表示以第 i 个字符开头的子串是否可以被空格拆分成字典中出现的单词
        dp=[False]*(len(s)+1)
        dp[len(s)]=True #表示''
        #如果s[i, j)存在于字典中，且dp[j] == true  那么 dp[i] = true
        for i in range(len(s)-1,-1,-1):#转移方向1
            for j in range(i+1,len(s)+1):
                if s[i:j] not in word_dict:continue
                if dp[j]:dp[i]=True
        return dp[0]

#方案三：dfs2+记忆化
class Solution:
    def wordBreak(self, s: str, wordDict: List[str]) -> bool:
        word_dict=set(wordDict)
        memo={}
        #
        def dfs(i):
            if i==0:return True #[0,1) 取不到以[：0)结尾
            if i in memo:return memo[i]
            #
            for start in range(i-1,-1,-1):
                if s[start:i] not in word_dict:continue #剪枝
                if dfs(start):#分支
                    memo[i]=True
                    return True
            memo[i]=False
            return False
        #
        return dfs(len(s))

#方案三：dp2
class Solution:
    def wordBreak(self, s: str, wordDict: List[str]) -> bool:
        word_dict=set(wordDict)
        dp=[False]*(len(s)+1)
        dp[0]=True#''空字符串
        for i in range(1,len(s)+1):#转移方向2
            for j in range(i-1,-1,-1):
                if s[j:i] not in word_dict:continue
                if dp[j]:
                    dp[i]=True
        return dp[len(s)]

lc 140：单词拆分 II
https://leetcode.cn/problems/word-break-ii/
提示：
1 <= s.length <= 20
1 <= wordDict.length <= 1000
1 <= wordDict[i].length <= 10
s 和 wordDict[i] 仅有小写英文字母组成
wordDict 中所有字符串都 不同
在这里插入图片描述

#dfs
class Solution:
    def wordBreak(self, s: str, wordDict: List[str]) -> List[str]:
        word_dict=set(wordDict)
        def dfs(i):
            res=[]
            if i==len(s):
                res.append('')
                return res
            #
            for end in range(i+1,len(s)+1):
                if s[i:end] not in word_dict:continue
                strs=dfs(end) 
                #
                for st in strs:
                    split='' if st=='' else ' '
                    res.append(s[i:end]+split+st)#key：各单路径
            return res
        return dfs(0)

lc 91： 解码方法
https://leetcode.cn/problems/decode-ways/
提示：
1 <= s.length <= 100
s 只包含数字，并且可能包含前导零。

#dfs1
class Solution:
    def numDecodings(self, s: str) -> int:
        memo=[-1]*len(s)

        def dfs(i):#以第i个字符开头的子串能解码的个数res
            if i==len(s):return 1
            if memo[i]!=-1:return memo[i] #取不到len(s)+1
            #1）处理左子树
            if s[i]=='0':return 0
            res=0
            res+=dfs(i+1)#end<i+1
            #2）处理右子树
            if i+2<=len(s):
                ten=(ord(s[i])-ord('0'))*10
                one=(ord(s[i+1])-ord('0'))
                if one+ten<=26:
                    res+=dfs(i+2)
            memo[i]=res
            return res
        
        return dfs(0)
#dp1
class Solution:
    def numDecodings(self, s: str) -> int:
        dp=[0]*(len(s)+1)
        dp[len(s)]=1
        #
        for i in range(len(s)-1,-1,-1):
            if s[i]!='0':
                dp[i]+=dp[i+1]#key1
                #
                if i+2<=len(s):
                    ten=(ord(s[i])-ord('0'))*10
                    one=(ord(s[i+1])-ord('0'))
                    if one+ten<=26:
                        dp[i]+=dp[i+2]#key2   
        return dp[0]

#dfs2
#dp2

lc 32：最长有效括号【top100】
https://leetcode.cn/problems/longest-valid-parentheses/
提示：
0 <= s.length <= 3 * 10^4
s[i] 为 ‘(’ 或 ‘)’
在这里插入图片描述
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#方案一：dp
class Solution:
    def longestValidParentheses(self, s: str) -> int:
        n=len(s)
        if n<=1:return 0
        dp=[0]*(n)
        dp[0]=0
        if s[0]=='(' and s[1]==')':dp[1]=2
        #
        res=dp[1]
        for i in range(2,n):
            if s[i]==')':
                if s[i-1]=='(':
                    dp[i]=dp[i-2]+2#()(')'
                elif i-dp[i-1]-1>=0 and s[i-dp[i-1]-1]=='(':#()(()')'
                    dp[i]=dp[i-1]+2+(dp[i-dp[i-1]-2] if i-dp[i-1]-2>=0 else 0)
                res=max(res,dp[i])
        return res

#方案二：栈
class Solution:
    def longestValidParentheses(self, s: str) -> int:
        n=len(s)
        if n<=1:return 0
        stack=deque()#或者用[]
        #
        res=0
        stack.append(-1)
        for i in range(n):
            if s[i]=='(':stack.append(i)
            elif s[i]==')':
                stack.pop()
                if not stack:stack.append(i)
                else:
                    res=max(res,i-stack[-1])
        return res
#方案三：双变量(最优空间)
#o(n),o(1)
class Solution:
    def longestValidParentheses(self, s: str) -> int:
        n=len(s)
        if n<=1:return 0
        #
        res=left=right=0
        for i in range(n):
            if s[i]=='(':left+=1
            else:right+=1
            #
            if left==right:res=max(res,2*left)
            elif left<right:left=right=0
        left=right=0
        for i in range(n-1,-1,-1):
            if s[i]=='(':left+=1
            else:right+=1
            #
            if left==right:res=max(res,2*left)
            elif left>right:left=right=0
        #
        return res

lc 10【剑指 19】【top100】：正则表达式匹配
https://leetcode.cn/problems/regular-expression-matching/
提示：
1 <= s.length <= 20
1 <= p.length <= 30
s 只包含从 a-z 的小写字母。
p 只包含从 a-z 的小写字母，以及字符 . 和 *。
保证每次出现字符 * 时，前面都匹配到有效的字符
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

class Solution:
    def isMatch(self, s: str, p: str) -> bool:
        m,n=len(s),len(p)
        dp=[[False]*(n+1) for _ in range(m+1)]
        dp[0][0]=True
        for j in range(1,n+1):
            if p[j-1]=='*' and (j<=2 or dp[0][j-2]):#"aa""a*"
                dp[0][j]=True
        #
        for i in range(1,m+1):
            for j in range(1,n+1):
                if s[i-1]==p[j-1] or p[j-1]=='.':
                    dp[i][j]=dp[i-1][j-1]
                elif p[j-1]=='*':
                    if s[i-1]==p[j-2] or p[j-2]=='.':#注意".*"的情况
                        dp[i][j]=dp[i][j-2] or dp[i-1][j]
                    else:
                        dp[i][j]=dp[i][j-2]
        return dp[m][n]

lc 718:最长重复子数组
https://leetcode.cn/problems/maximum-length-of-repeated-subarray/
提示：
1 <= nums1.length, nums2.length <= 1000
0 <= nums1[i], nums2[i] <= 100
在这里插入图片描述

class Solution:
    def findLength(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> int:
        m,n=len(nums1),len(nums2)
        dp=[[0]*(n+1) for _ in range(m+1)]
        res=0
        for i in range(1,m+1):
            for j in range(1,n+1):
                if nums1[i-1]==nums2[j-1]:
                    dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+1
                    res=max(res,dp[i][j])
        return res

lc 354：俄罗斯套娃信封问题
https://leetcode.cn/problems/russian-doll-envelopes/
提示：
1 <= envelopes.length <= 10^5
envelopes[i].length == 2
1 <= wi, hi <= 10^5
在这里插入图片描述

#dp:o(n^2)超时
#二分法：o(nlogn)
#当另一个信封的宽度和高度都比这个信封大的时候
class Solution:
    def maxEnvelopes(self, envelopes: List[List[int]]) -> int:
        m=len(envelopes)
        envelopes.sort(key=lambda x:(x[0],-x[1]))#key1:宽度递增,高度递减(防止同高度信封的多次利用)
        #
        res=[]#res用于存储所有可套娃信封的高度值
        res.append(envelopes[0][1])
        #key2
        for i in range(1,m):
            curr_hi=envelopes[i][1]
            if curr_hi>res[-1]:
                res.append(curr_hi)
            else:#有益于增加总套数
                index=bisect.bisect_left(res,curr_hi)#加入同宽度，次高度的信封
                res[index]=curr_hi
        return len(res)

lc 152【top100】:乘积最大子数组
https://leetcode.cn/problems/maximum-product-subarray/
提示:
1 <= nums.length <= 2 * 10^4
-10 <= nums[i] <= 10
nums 的任何前缀或后缀的乘积都 保证 是一个 32-位 整数
在这里插入图片描述

#dp
class Solution:
    def maxProduct(self, nums: List[int]) -> int:
        m=len(nums)
        dp_max=[0]*m
        dp_min=[0]*m
        #
        dp_min[0]=dp_max[0]=res=nums[0]
        for i in range(1,m):
            dp_max[i]=max(dp_max[i-1]*nums[i],max(nums[i],dp_min[i-1]*nums[i]))
            dp_min[i]=min(dp_min[i-1]*nums[i],min(nums[i],dp_max[i-1]*nums[i]))  
            res=max(res,dp_max[i])        
        #
        return res

lc 376：摆动序列
https://leetcode.cn/problems/wiggle-subsequence/
提示：
1 <= nums.length <= 1000
0 <= nums[i] <= 1000
进阶：
你能否用 O(n) 时间复杂度完成此题?
在这里插入图片描述

#方案一：dp
class Solution:
    def wiggleMaxLength(self, nums: List[int]) -> int:
        n=len(nums)
        if n<2:return n
        #
        up,down=[0]*n,[0]*n#注意up=down=[0]*n,地址一直，写法错误
        up[0]=down[0]=1
        for i in range(1,n):
            if nums[i]>nums[i-1]:
                down[i]=down[i-1]
                up[i]=down[i-1]+1
            elif nums[i]<nums[i-1]:
                up[i]=up[i-1]
                down[i]=up[i]+1
            else:
                down[i]=down[i-1]
                up[i]=up[i-1]
        return max(up[n-1],down[n-1])
#方案二：dp+压缩
class Solution:
    def wiggleMaxLength(self, nums: List[int]) -> int:
        n=len(nums)
        if n<2:return n
        #
        up=down=1
        for i in range(1,n):
            if nums[i]>nums[i-1]:
                up=down+1
            elif nums[i]<nums[i-1]:
                down=up+1
        return max(up,down)

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【Linux】动静态库、文件的三个时间

【Linux】动静态库、文件的三个时间

1.文件的三个时间Access: 访问时间&#xff0c;访问的频率很高&#xff0c;所以较新的Linux都是按一定的时间间隔刷新Modify: 修改文件内容时间Change:修改文件属性时间&#xff0c;修改文件内容也会修改文件属性makefile自动编译判断文件是否为最新&#xff1a;就是按可执行程…
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运动基元（一）：Dubin‘s曲线【part3】

运动基元（一）：Dubin‘s曲线【part3】

3.5 RLR RLR的第一段圆弧的曲率 k 1 = − k m a x < 0 → s i g n ( k 1 ) = − 1 k_1=-k_{max}<0\rightarrow si
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Springboot图书馆图书借阅管理系统x1x74

Springboot图书馆图书借阅管理系统x1x74

目 录 1 概述 1 1.1课题背景及意义 1 1.2 国内外研究现状 1 1.3 本课题主要工作 2 2 系统开发环境 3 2.1 java简介 3 2.2 Mysql数据库 3 2.3 B/S结构 4 2.4 JSP技术介绍 4 3 系统分析 5 3.1 可行性分析 5 3.1.1 技术可行性 5 3.1.2操作…
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机器学习sklearn笔记：LDA（线性判别分析）

机器学习sklearn笔记：LDA（线性判别分析）

1 介绍 1.有监督的降维2.投影后类内方差最小&#xff0c;类间方差最大2 推导 我们记最佳的投影向量为w&#xff0c;那么一个样例x到方向向量w上的投影可以表示为&#xff1a; 给定数据集令分别表示第i类的样本个数、样本集合、均值向量和协方差矩阵——>在投影上的均值是 —…
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kafka初识

kafka初识

安装kafka 下载 下载window的kafka地址 window的kafka只是为了方便学习 安装地址&#xff1a;kafka.apache.org/ 安装 解压zip为文件夹 启动kafka kafka服务器的功能相当于RocketMQ中的broker&#xff0c;kafka运行还需要一个类似于命名服务器的服务。在kafka安装目录中自…
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Windows10添加WebDav地址时报错“输入的文件夹无效，请选择另一个”

Windows10添加WebDav地址时报错“输入的文件夹无效，请选择另一个”

一、问题描述在使用Windows10添加WebDav网络地址时&#xff0c;报错“输入的文件夹无效&#xff0c;请选择另一个”&#xff0c;如下图所示&#xff1a;二、问题分析这是由于Windows10的WebDav默认只支持https协议&#xff0c;没有支持http协议导致的。三、解决办法3.1、修改注…
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计算机科学领域中里程牌式的算法

计算机科学领域中里程牌式的算法

计算机科学中伟大的算法前言搜索引擎的索引PageRank公钥加密 --- 用明信片传输秘密纠错码数据压缩无损压缩有损压缩数据库 --- 追求一致性的历程事务和待办事项&#xff08;预写日志记录&#xff09;数字签名用挂锁签名用指数挂锁签名RSA的安全性前言 我肯定不是一位天文学专家…
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