硬币找零问题(动态规划)

1、题目表述

    给定需要找零的面值money和可以使用的硬币种类(这里假设每种硬币的数量有无限多种),求出用这些硬币找零所需要的最小硬币数。比如money = 7,硬币种类为[1,2,5],那么需要找零1个面值2的硬币和1个5的硬币,总的硬币数为2个。

2、解题思路

   使用动态规划求解:我们用d(i)=j来表示凑够i元最少需要j个硬币。于是我们已经得到了d(0) = 0, 表示凑够0元最小需要0个硬币。当i = 1时,只有面值为1的硬币可用,所以:

    d(1) = d(1-1) + 1 = d(0) + 1 = 0 + 1 = 1;

当 i=2时,此时可用的硬币为1和2,那么我们使用哪个呢?必须要确保我们选择的这种硬币使得硬币数最小,因此我们的选择为:

    d(2)= min{ d( 2 - 2) + 1,d(2 -1)+ 1} = min{ d(0)+1,d(1)+1 } = 1;

当i = 3时,可用的硬币为1和2,我们的选择为:

    d(3)= min{ d( 3 - 2) + 1,d(3 -1)+ 1} = min{ d(1)+1,d(2)+1 } = 2;

当i =4 时,可用的硬币为1和2,我们的选择为:

    d(4)= min{ d(4 - 2) + 1,d(4 -1)+ 1} = min{ d(2)+1,d(3)+1 } = 2;

当i =5 时,可用的硬币为1、2、5,我们的选择为:

    d(5)= min{ d(5 - 5) + 1,d(5 - 2) + 1,d(5 -1)+ 1} = min{ d(0)+1,d(3)+1,d(4)+1 } = 1。

代码如下:

#include
#include
#include
#include
using namespace std;

int main() {
	int money = 63;
	vector coin({ 1,2,5,21,25 });
	sort(coin.begin(), coin.end());
	vector status;
	for (int i = 0; i <= money; i++)
		status.push_back(0);

	for (int i = 1; i <= money; i++) {		
		int min = INT_MAX;
		int j = 0;
		while (j= 0) {
			min = min >(status[i - coin[j]]) ? (status[i - coin[j]] + 1) : min;
			j++;
		}		
		status[i] = min;
	}

	for (int i = 0; i < status.size(); i++)
		cout << status[i] << " ";
	cout << endl;
	if (status[money] == 0)
		cout << "can not find" << endl;
	else
		cout << status[money]<

    注意:在实际情况中可能存在找不开的情况,因此除了d(0)以外,其它情况下d(i)= 0表示这种面值的零钱找不开,在使用时需要考虑这一点。

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