动态规划

动态规划的主要思想就是把之前计算过的储存起来,之后就直接调用,不重复计算,来节约时间,提高效率。

以Fibonacci数列的计算为例子:

public int fib(int n)
{
    if(n<=0) return 0;
    if(n==1) return 1;
    return fib(n-1) + fib(n-2);
}

递归树如上所示,当计算fib(5)时候会计算fib(4)和fib(3),而右侧计算fib(4)时候还需要重复计算,如果把已经计算过的结构储存起来,再次使用的时候直接调用结果会提高计算效率。

【1】自顶向下的备忘录方法

public static int Fibonacci(int n)
{
        if(n<=0) return n;
        int []Memo=new int[n+1];        
        for(int i=0;i<=n;i++)
            Memo[i]=-1;
        return fib(n, Memo);
    }
    public static int fib(int n,int []Memo)
    {
        //如果已经求出了fib(n)的值直接返回,否则将求出的值保存在Memo备忘录中。
        if(Memo[n]!=-1)
            return Memo[n];               
        if(n<=2) Memo[n]=1;
 
        else Memo[n]=fib( n-1,Memo)+fib(n-2,Memo);  
 
        return Memo[n];
    }

建立一个数组来存放已经计算出来的结果,如果对应的数组不为-1,直接返回该数组对应的结果,如果没有计算过,计算后储存在数组中。

【2】自底向上的动态规划

动态规划的核心,先计算子问题,再由子问题计算父问题

public static int fib(int n)
{
        if(n<=0)
            return n;
        int []Memo=new int[n+1];
        Memo[0]=0;
        Memo[1]=1;
        for(int i=2;i<=n;i++)
        {
            Memo[i]=Memo[i-1]+Memo[i-2];
        }       
        return Memo[n];
}

 

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