【剑指offer】面试题47:礼物的最大价值【C++版本】

总结的部分题目思路与代码,待完善。
【剑指offer-第二版】部分题目与解答【C++版本】

题目:

在一个 m×n  m × n 的棋盘的每一格都放有一个礼物,每个礼物都有一定的价值(价值大于0)。你可以从棋盘的左上角开始拿格子里的礼物,并每次向右或者向下移动一格,直到到达棋盘的右下角。给定一个棋盘及其上面的礼物,请计算你最多能够拿到多少价值的礼物。

解题思路:

1.使用动态规划求解。
2.定义一个函数 f(i,j)  f ( i , j ) 表示达到坐标 (i,j)  ( i , j ) 的格子时能够拿到礼物总和的最大值
3.已知格子 (ij)  ( i , j ) 只能从格子 (i1,j)  ( i − 1 , j ) 或者 (i,j1)  ( i , j − 1 ) 进入。所以可以得到转移函数

f(i,j)=max[f(i1,j),f(i,j1)]+g(i,j);  f ( i , j ) = m a x [ f ( i − 1 , j ) , f ( i , j − 1 ) ] + g ( i , j ) ;
其中 g(i,j)  g ( i , j ) 表示格子 (i,j)  ( i , j ) 的礼物的价值
4.设置一个和棋盘相同大小 m×n  m × n 的矩阵 dp  d p ,用来储存达到每个格子能拿到的礼物的最大值

进一步进行空间优化:

注意到计算每一格能拿到的礼物的最大值时,总是只使用了前一格和上面一格的值,所以理论上我们只需要维护一行数据即可,该行数据的长度为棋盘的列数 n  n

【C++版本】代码实现

自己实现的版本
#include    
#include  
#include    
#include  
#include 
#include  

using namespace std;

int maxGift(const int *val,int rows,int cols)
{                   
    //错误检测      
    if((val == NULL)||(rows <= 0)||(cols <= 0))return 0;

    //建立一个dp矩阵储存状态         
    int *dp = (int *)malloc(sizeof(int)*rows*cols);
    memset(dp,0,sizeof(int)*rows*cols);

    //              
    for(int i = 0;i != rows;i++){    
        for(int j = 0;j != cols;j++){
            //第一行第一列
            if(i == 0 && j == 0){
                dp[0] = val[0];
            }       
            //第一行
            else if(i == 0){
                dp[j] = dp[j-1]+val[j];
            }       
            //第一列
            else if(j == 0){
                dp[i*cols] = dp[(i-1)*cols]+val[i*cols];
            }       
            //其他情况
            else{   
                dp[i*cols+j] = max(dp[i*cols+j-1],dp[(i-1)*cols+j])+val[i*cols+j];
            }       
        }           
    }               

    //暂存一下结果  
    int resu = dp[(rows-1)*cols+cols-1];
    //释放申请的内存                                                                                                                                                                                                                        
    free(dp);       
    return resu;    
}                   

int main()          
{                   
    int *val = new int[16];
    val[0] = 1;val[1] = 10;
    val[2] = 3;val[3] = 100;
    val[4] = 12;val[5] = 2;
    val[6] = 9;val[7] = 6;
    val[8] = 5;val[9] = 7;
    val[10] = 4;val[11] = 11;
    val[12] = 3;val[13] = 7;
    val[14] = 16;val[15] = 5;

    cout << maxGift(val,4,4) << endl;

    return 0;       
}
《剑指offer》上面的解法一
#include                        
#include                      
#include                        
#include                      
#include                     

using namespace std;                    

int getMaxValue(const int *val,int rows,int cols)     
{                                       
    if((val == NULL)||(rows <= 0)||(cols <= 0))return 0;  

    //建立dp矩阵                        
    int **matrix = new int *[rows];     
    for(int i = 0;i != rows;i++){       
        int *tmp = new int[cols];       
        matrix[i] = tmp;                
    }                                   

    for(int i = 0;i != rows;i++){       
        for(int j = 0;j != cols;j++){   
            //当前格的上面和左边一格能够取得的最大值,初始化为0
            int up = 0,left = 0;        
            //如果不是第一行,那么可以取到上面一格的最大值
            if(i != 0){                 
                up = matrix[i-1][j];    
            }                           

            //如果不是第一列,可以取到左边一格的最大值
            if(j != 0){                 
                left = matrix[i][j-1]; 
            }                           

            //得到当前格能够取到的最大值                                                                                                                                                                                                    
            matrix[i][j] = max(up,left)+val[i*rows+j];
        }                               
    }                                   

    int tmp = matrix[rows-1][cols-1];   
    for(int i = 0;i != rows;i++){       
        delete[] matrix[i];             
    }                                   
    delete[] matrix;                    

    return tmp;                         
}                                       

int main()                              
{                                       
    int *test = new int[16];            
    test[0] = 1;                        
    test[1] = 10;                       
    test[2] = 3;                        
    test[3] = 100;                      
    test[4] = 12;                       
    test[5] = 2;                        
    test[6] = 9;                        
    test[7] = 6;                        
    test[8] = 5;                        
    test[9] = 7;                        
    test[10] = 4;                       
    test[11] = 11;                      
    test[12] = 3;                       
    test[13] = 7;                       
    test[14] = 16;                      
    test[15] = 5;                       

    cout << getMaxValue(test,4,4) << endl;

    return 0;
}   
《剑指offer》上面优化空间的解法
#include      
#include    
#include      
#include    
#include  

using namespace std;  

int getMaxValue(const int *val,int rows,int cols) 
{                     
    if((val == NULL)||(rows <= 0)||(cols <= 0))return 0;

    //只用一行缓存来缓存上一行的最大值
    int *buffer = new int[cols];

    for(int i = 0;i != rows;i++){ 
        for(int j = 0;j != cols;j++){ 
            int up = 0,left = 0;
            //取上面一格的最大值
            if(i != 0){ 
                up = buffer[j]; 
            }         

            //因为左边一格的最大值会及时更新到缓存,所以这里取的是左边一格的数据                                                                                                                                                            
            if(j != 0){ 
                left = buffer[j-1]; 
            }         

            int tmp = max(up,left)+val[i*cols+j]; 
            //对当前行的数据实时更新到缓存
            buffer[j] = tmp;
        }             
    }                 

    int resu = buffer[cols-1];

    delete[] buffer;  

    return resu;      
}                     

int main()            
{                     
    int *test = new int[16];
    test[0] = 1;      
    test[1] = 10;     
    test[2] = 3;      
    test[3] = 100;    
    test[4] = 12;     
    test[5] = 2;      
    test[6] = 9;      
    test[7] = 6;      
    test[8] = 5;      
    test[9] = 7;      
    test[10] = 4;     
    test[11] = 11;    
    test[12] = 3;     
    test[13] = 7;     
    test[14] = 16;    
    test[15] = 5;     

    cout << getMaxValue(test,4,4) << endl;

    return 0;         
}   

你可能感兴趣的:(C++,后台,剑指offer,C++,动态规划,棋盘问题,空间优化)