亚历克斯和李用几堆石子在做游戏。偶数堆石子排成一行,每堆都有正整数颗石子 piles[i] 。
游戏以谁手中的石子最多来决出胜负。石子的总数是奇数,所以没有平局。
亚历克斯和李轮流进行,亚历克斯先开始。 每回合,玩家从行的开始或结束处取走整堆石头。 这种情况一直持续到没有更多的石子堆为止,此时手中石子最多的玩家获胜。
假设亚历克斯和李都发挥出最佳水平,当亚历克斯赢得比赛时返回 true ,当李赢得比赛时返回 false 。
示例:
输入:[5,3,4,5]
输出:true
解释:
亚历克斯先开始,只能拿前 5 颗或后 5 颗石子 。
假设他取了前 5 颗,这一行就变成了 [3,4,5] 。
如果李拿走前 3 颗,那么剩下的是 [4,5],亚历克斯拿走后 5 颗赢得 10 分。
如果李拿走后 5 颗,那么剩下的是 [3,4],亚历克斯拿走后 4 颗赢得 9 分。
这表明,取前 5 颗石子对亚历克斯来说是一个胜利的举动,所以我们返回 true 。
提示:
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让我们改变游戏规则,使得每当李得分时,都会从亚历克斯的分数中扣除。
令 dp(i, j) 为亚历克斯可以获得的最大分数,其中剩下的堆中的石子数是 piles[i], piles[i+1], …, piles[j]。
这在比分游戏中很自然:我们想知道游戏中每个位置的值。
我们可以根据 dp(i + 1,j) 和 dp(i,j-1) 来制定 dp(i,j) 的递归,我们可以使用动态编程以不重复这个递归中的工作。该方法可以输出正确的答案,因为状态形成一个DAG(有向无环图)。
当剩下的堆的石子数是 piles[i], piles[i+1], …, piles[j] 时,轮到的玩家最多有 2 种行为。
可以通过比较 j-i和 N modulo 2 来找出轮到的人。
如果玩家是亚历克斯,那么她将取走 piles[i] 或 piles[j] 颗石子,增加她的分数。
之后,总分为 piles[i] + dp(i+1, j) 或 piles[j] + dp(i, j-1);我们想要其中的最大可能得分。
如果玩家是李,那么他将取走 piles[i] 或 piles[j] 颗石子,减少亚历克斯这一数量的分数。
之后,总分为 -piles[i] + dp(i+1, j) 或 -piles[j] + dp(i, j-1);我们想要其中的最小可能得分。
class Solution {
public boolean stoneGame(int[] piles) {
int N = piles.length;
// dp[i+1][j+1] = the value of the game [piles[i], ..., piles[j]].
int[][] dp = new int[N+2][N+2];
for (int size = 1; size <= N; ++size)
for (int i = 0; i + size <= N; ++i) {
int j = i + size - 1;
int parity = (j + i + N) % 2; // j - i - N; but +x = -x (mod 2)
if (parity == 1)
dp[i+1][j+1] = Math.max(piles[i] + dp[i+2][j+1], piles[j] + dp[i+1][j]);
else
dp[i+1][j+1] = Math.min(-piles[i] + dp[i+2][j+1], -piles[j] + dp[i+1][j]);
}
return dp[1][N] > 0;
}
}
时间复杂度:O(N^2),其中 N 是石子堆的数目。
空间复杂度:O(N^2),该空间用以存储每个子游戏的中间结果。
显然,亚历克斯总是赢得 2 堆时的游戏。 通过一些努力,我们可以获知她总是赢得 4 堆时的游戏。
如果亚历克斯最初获得第一堆,她总是可以拿第三堆。 如果她最初取到第四堆,她总是可以取第二堆。第一 + 第三,第二 + 第四 中的至少一组是更大的,所以她总能获胜。
我们可以将这个想法扩展到 N 堆的情况下。设第一、第三、第五、第七桩是白色的,第二、第四、第六、第八桩是黑色的。 亚历克斯总是可以拿到所有白色桩或所有黑色桩,其中一种颜色具有的石头数量必定大于另一种颜色的。
因此,亚历克斯总能赢得比赛。
class Solution {
public boolean stoneGame(int[] piles) {
return true;
}
}
时间和空间复杂度:O(1)。
作者:LeetCode
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数学方法 return true真的是骚操作……