动态规划-DAG-硬币问题

题目:有n种硬币,面值分别为V1,V2,…Vn,每种都有无限多。给定非负整数S,可以选用多少个硬币,使得面值之和恰好为S?输出硬币数目的最小值和最大值!

  若用记忆化搜索,需构建2个dp函数,如下为只写了求最大数量的代码

#include
#include
#include
using namespace std;

int d[100];  //表示d[S],凑齐S需要最多的硬币数
int n=3;  //硬币有3种种类
int v[4] = { 1,3,5 };

int dp(int s)
{
	int i;
	int& ans = d[s];   //重新引用ans,是当d[i]换成d[i][j][k]时,该技巧的优势就会出来
	if (ans != -1) {
		return ans;
	}
	//ans = -(1 << 30);		 //位移运算,在数字没有溢出的前提下,对于正数和负数,左移一位都相当于乘以2的1次方,左移n位就相当于乘以2的n次方。
	ans = -10;
	for (i = 0; i < n; i++) {
		if (s >= v[i]) {
			ans = max(ans, dp(s - v[i]) + 1);
		}
	}
	return ans;
}

int main()
{
	int  i, sum, ans = -1;
	memset(d, -1, sizeof(d));
	d[0] = 0;  //若结束,为0,如果不设置会出错
	cout << "请输入想要计算的金额 ";
	cin >> sum;  //想要凑齐的金额
	for (i = 0; i < n; i++) {
		ans = max(ans, dp(sum - v[i]) + 1);
	}
	cout << "需要的最多的硬币数为 " << ans;
	return 0;
}

如果想计算最大和最小,用递推比较方便,先计算金额1需要多少个,再计算2需要多少,一直到s,且不会重复计算

#define INF  0x3f3f3f3f

#include
#include
#include
using namespace std;

int minv[100],maxv[100];  //表示d[S],凑齐S需要最多的硬币数
int n=3;  //硬币有3种种类
int v[4] = { 1,3,5 };


void print_ans(int *d,int s)
{
	int i;
	for (i = 0; i < n; i++) {
		if (s >= v[i] && d[s] == d[s-v[i]] + 1) {
			cout << v[i] << " ";
			print_ans(d, s - v[i]);
			break;
		}
	}
}

int main()
{
	int  i,j,sum;
	memset(minv, INF, sizeof(minv));  //最开始要设置成很大的数
	memset(maxv, -INF, sizeof(maxv));
	minv[0] = maxv[0] = 0;  //若结束,为0,如果不设置会出错
	cout << "请输入想要计算的金额 ";
	cin >> sum;  //想要凑齐的金额
	for (i = 1; i <= sum; i++) {
		for (j = 0; j < n; j++) {
			if (i >= v[j]) {
				minv[i] = min(minv[i], minv[i - v[j]] + 1);
				maxv[i] = max(maxv[i], maxv[i - v[j]] + 1);
			}
		}
	}
	cout << "需要的最多的硬币数为 " << maxv[sum]<

还有一种用空间代替时间的例子,用min_coin和max_coin消除了原来print_ans的循环

#define INF  0x3f3f3f3f

#include
#include
#include
using namespace std;

int minv[100],maxv[100];  //表示d[S],凑齐S需要最多的硬币数
int n=3;  //硬币有3种种类
int v[4] = { 1,3,5 };


void print_ans(int *d,int s)
{
	while (s) {
		cout << d[s]<<" ";
		s = s - d[s];
	}
}

int main()
{
	int  i,j,sum;
	int min_coin[100], max_coin[100];   //用空间代替时间
	memset(minv, INF, sizeof(minv));  //最开始要设置成很大的数
	memset(maxv, -INF, sizeof(maxv));
	minv[0] = maxv[0] = 0;  //若结束,为0,如果不设置会出错
	cout << "请输入想要计算的金额 ";
	cin >> sum;  //想要凑齐的金额
	for (i = 1; i <= sum; i++) {
		for (j = 0; j < n; j++) {
			if (i >= v[j]) {
				if (minv[i] > minv[i - v[j]] + 1) {
					minv[i] = min(minv[i], minv[i - v[j]] + 1);
					min_coin[i] = v[j];
				}
				if (maxv[i] < maxv[i - v[j]] + 1) {
					maxv[i] = max(maxv[i], maxv[i - v[j]] + 1);
					max_coin[i] = v[j];    
				}
			}
		}
	}
	cout << "需要的最多的硬币数为 " << maxv[sum]<

结果

动态规划-DAG-硬币问题_第1张图片

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