文章目录
- DP概念以及和贪心的区别
- 动规问题分类
- 基础问题
- 背包问题
- 打家劫舍
- 股票问题
- 子序列问题
- DP注意点
- 解题步骤:五步
- debug考虑方向
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DP概念以及和贪心的区别
动态规划,英文:Dynamic Programming,简称DP,如果某一问题有很多重叠子问题,使用动态规划是最有效的。
所以动态规划中每一个状态一定是由上一个状态推导出来的,这一点就区分于贪心,贪心没有状态推导,而是从局部直接选最优的。
例如: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] 。每件物品只能用一次,求解将哪些物品装入背包里物品价值总和最大。
动态规划中dp[j]
是由dp[j-weight[i]]
推导出来的,然后取max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i])
。
但如果是贪心,就是每次拿物品选一个最大的或者最小的就结束,和上一个状态没有关系。
所以贪心解决不了动态规划的问题。
总结就是,动规是由前一个状态推导出来的,而贪心是局部直接选最优的。
动规问题分类
基础问题
包括斐波那契数列、爬楼梯等动规基础问题
背包问题
是动规的经典系列,也是大厂面试很喜欢考察的类型。
打家劫舍
打家劫舍系列在力扣上一共三道题,最后一道是树形dp,也是比较经典的问题。
股票问题
类似今天买哪天卖可以获得最大利润,这个系列7-8题,也是较为经典的问题
子序列问题
子序列问题一般都是求最长递增子序列/最长连续递增子序列,以及非常经典的编辑问题(给两个字符串,问使得两个字符串相等的最小编辑数)
区间dp,概率dp主要是竞赛拔尖题目,过于难的动态规划一般面试不会考
DP注意点
看题解的时候不能过度注重递推公式,递推公式只是一部分,状态转移公式(递推公式)是很重要,但动规不仅仅只有递推公式。
解题步骤:五步
- 状态转移的时候都会定义dp数组,需要知道dp数组的含义和下标的含义。例如求子序列问题,一般dp数组就是二维的,背包问题有时候也是二维的,此时我们就需要知道i和j分别是什么意思。
同理,一维dp数组里面的数值和下标分别的含义,也都要搞清楚。
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递推公式:递推公式很重要,但是并不是动态规划所有的部分。
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DP数组如何初始化:这一点需要首先想清楚DP数组下标和数值的含义。有的时候数组初始化成0,但是有的时候需要初始化成1,有的是i=1/i=2往后初始成0,往前初始成1。这些情况都有可能。
(例如力扣题目:不同路径,在初始化的地方有坑,初始化是需要注意的)一些情况是递推公式决定了dp数组要如何初始化
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DP数组遍历顺序:背包类的题目对遍历顺序很有讲究,例如01背包里面两个for循环,应该先遍历物品还是先遍历背包?遍历顺序从前到后/从后到前?
完全背包问题,求排列和求组合,遍历顺序是完全不同的。
背包问题的遍历顺序含义如下图所示:
在背包问题里,递推公式的类型其实很固定,关键就在遍历顺序上。大厂的算法题考察很可能是先给一道比较简单的题目,再一点一点变化,难度就会递增。背包问题可能出的变化就会在遍历顺序上,到时候可以进行一些衍生问题的整理。
- 打印DP数组:DP类题目出问题很难直接通过代码看出来,需要直接打印DP数组,根据DP数组的含义和下标含义,看看逻辑是不是对的上。如果题目一直通过不了,打印出来的DP数组一定是有问题的,根据打印结果倒推递推公式和遍历顺序的问题。
debug考虑方向
- 题目举例推导状态转移公式?
- 打印dp数组的日志?
- 打印出来了dp数组和自己想的是否一样?
状态转移和遍历顺序/数组数值及下标含义都很重要。