day36.动态规划+重载操作符

news2024/11/25 8:59:37

动态规划好难啊(ಥ﹏ಥ)

终于搞懂0-1背包问题的二维数组转一维数组优化的问题了。如图所示:

将二维数组转换成一位数组的核心就是,dp[i][j]选取时,他的值只与dp[i-1][j],也就是上一行有关,所以可以引出使用一维数组代替二维数组,通过更新数组中的值来得出结果,如下图左侧所示,在第一行时代表背包容量,第二行 0 3 3 3 3 3就是当取0-i时 dp[j]能取到的最大值,然后遍历第二个物品,注意,遍历背包容量时要从大到小遍历,

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 因为为了防止重复选取,假如说正序遍历,看二那一行,当遍历到4时,max(dp[4],dp[4-2]+6)=12,而又因为正序遍历,此时的dp[2]已经更新成了6,这样就出现了重复选取。

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1049.最后一块石头的重量

有一堆石头,用整数数组 stones 表示。其中 stones[i] 表示第 i 块石头的重量。

每一回合,从中选出任意两块石头,然后将它们一起粉碎。假设石头的重量分别为 x 和 y,且 x <= y。那么粉碎的可能结果如下:

如果 x == y,那么两块石头都会被完全粉碎;
如果 x != y,那么重量为 x 的石头将会完全粉碎,而重量为 y 的石头新重量为 y-x。
最后,最多只会剩下一块 石头。返回此石头 最小的可能重量 。如果没有石头剩下,就返回 0。

 思路:这道题和分割等和子集很像的。同样用到了二维转一维数组的优化,然后把他模拟成0-1背包问题,将所有石头的重量累加起来除以2,作为目标值target,然后将target作为背包容量带入到滚动数组模型中,生成dp数组,dp[j]代表当背包容量为j时,背包的最大重量。

class Solution {
public:
    int lastStoneWeightII(vector<int>& stones) {

        int sum=0;//石头的总重量
        vector<int> dp(1501,0);
        for(int i=0;i<stones.size();i++){
            sum+=stones[i];
        }
        int target =sum/2;
        dp[0]=0;
        for(int i=0;i<stones.size();i++){//石头的重量
            for(int j=target;j>=stones[i];j--){//相当于背包的重量
                dp[j]=max(dp[j],dp[j-stones[i]]+stones[i]);
            }
        }
        return sum-2*dp[target];//要返回剩下的最小重量 
        //整体思路就是将石头分成两个趋近于一样的石头堆相撞 剩下的就是最小的重量
    }
};

494.目标和

给你一个非负整数数组 nums 和一个整数 target 。

向数组中的每个整数前添加 '+' 或 '-' ,然后串联起所有整数,可以构造一个 表达式 :

例如,nums = [2, 1] ,可以在 2 之前添加 '+' ,在 1 之前添加 '-' ,然后串联起来得到表达式 "+2-1" 。
返回可以通过上述方法构造的、运算结果等于 target 的不同 表达式 的数目。

 思路:也是使用0-1背包问题来做的,当目标值大于总和,代表一种方法都不存在,返回0,

本题要如何使表达式结果为target,既然为target,那么就一定有 left组合 - right组合 = target。

left + right = sum,而sum是固定的。right = sum - left公式来了, left - (sum - left) = target 推导出 left = (target + sum)/2 。target是固定的,sum是固定的,left就可以求出来。此时问题就是在集合nums中找出和为left的组合。之后就是用0-1背包问题的一维数组优化来解决。要注意,

d[j]的含义是:填满j(包括j)这么大容积的包,有dp[j]种方法

只要搞到nums[i],凑成dp[j]就有dp[j - nums[i]] 种方法。

例如:dp[j],j 为5,

已经有一个1(nums[i]) 的话,有 dp[4]种方法 凑成 容量为5的背包。
已经有一个2(nums[i]) 的话,有 dp[3]种方法 凑成 容量为5的背包。
已经有一个3(nums[i]) 的话,有 dp[2]种方法 凑成 容量为5的背包
已经有一个4(nums[i]) 的话,有 dp[1]种方法 凑成 容量为5的背包
已经有一个5 (nums[i])的话,有 dp[0]种方法 凑成 容量为5的背包
那么凑整dp[5]有多少方法呢,也就是把 所有的 dp[j - nums[i]] 累加起来。

所以求组合类问题的公式,都是类似这种:

dp[j] += dp[j - nums[i]]

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;
        if((target+sum)%2==1){//代表
            return 0;
        } 
        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];
    }
};

 二.重载操作符练习:

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