day36|1049. 最后一块石头的重量 II、494. 目标和、474.一和零

1049. 最后一块石头的重量 II

有一堆石头,用整数数组 stones 表示。其中 stones[i] 表示第 i 块石头的重量。

每一回合,从中选出任意两块石头,然后将它们一起粉碎。假设石头的重量分别为 x 和 y,且 x <= y。那么粉碎的可能结果如下:

  • 如果 x == y,那么两块石头都会被完全粉碎;
  • 如果 x != y,那么重量为 x 的石头将会完全粉碎,而重量为 y 的石头新重量为 y-x

最后,最多只会剩下一块 石头。返回此石头 最小的可能重量 。如果没有石头剩下,就返回 0

示例 1:

输入:stones = [2,7,4,1,8,1]

输出:1

解释:

组合 2 和 4,得到 2,所以数组转化为 [2,7,1,8,1],

组合 7 和 8,得到 1,所以数组转化为 [2,1,1,1],

组合 2 和 1,得到 1,所以数组转化为 [1,1,1],

组合 1 和 1,得到 0,所以数组转化为 [1],这就是最优值。

示例 2:

输入:stones = [31,26,33,21,40]

输出:5

问题分析:

1、确定dp数组以及下标的含义

dp[j]:是容量(容量更形象,其实是重量)为j的背包,最多可以背最大重量为dp[j]

石头的重量是 stones[i],石头的价值也是 stones[i] ,可以 “最多可以装的价值为 dp[j]” == “最多可以背的重量为dp[j]”

2、确定递推公式

01背包的递推公式为:dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);

本题则是:dp[j] = max(dp[j], dp[j - stones[i]] + stones[i]);

3、dp数组初始化

依旧是dp[j]都初始化为0,防止覆盖所求dp[j]

4、确定遍历顺序

01滚动数组,物品遍历的for循环放在外层,遍历背包的for循环放在内层,且内层for循环倒序遍历

5、举例推导dp数组

本题的思路是要求target为最大重量的一半,dp[target]里是容量为target的背包所能背的最大重量。

那么分成两堆石头,一堆石头的总重量是dp[target],另一堆就是sum - dp[target]。

在计算target的时候,target = sum / 2 因为是向下取整,所以sum - dp[target] 一定是大于等于dp[target]的

那么相撞之后剩下的最小石头重量就是 (sum - dp[target]) - dp[target]。

class Solution {
    public int lastStoneWeightII(int[] stones) {
        int sum=0;
        for(int i: stones){
            sum=sum+i;
        }
        int target=sum/2;
        int[] dp=new int[target+1];

        for (int i=0;i=stones[i];j--){
                dp[j]=Math.max(dp[j],dp[j-stones[i]]+stones[i]);
               // System.out.print(dp[j]+"\t");
            }
           // System.out.print("\n");
        }
        return (sum-dp[target])-dp[target];//12-11
    }
}

 494. 目标和

 给你一个整数数组 nums 和一个整数 target 。

向数组中的每个整数前添加 '+' 或 '-' ,然后串联起所有整数,可以构造一个 表达式 :

  • 例如,nums = [2, 1] ,可以在 2 之前添加 '+' ,在 1 之前添加 '-' ,然后串联起来得到表达式 "+2-1" 。

返回可以通过上述方法构造的、运算结果等于 target 的不同 表达式 的数目。

示例 1:

输入:nums = [1,1,1,1,1], target = 3

输出:5

解释:一共有 5 种方法让最终目标和为 3 。 -1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 3 +1 - 1 + 1 + 1 + 1 = 3 +1 + 1 - 1 + 1 + 1 = 3 +1 + 1 + 1 - 1 + 1 = 3 +1 + 1 + 1 + 1 - 1 = 3

示例 2:

输入:nums = [1], target = 1

输出:1

问题分析:

把数组分为两个数组,正数和负数数组。

left为正数数组的和,right为负数数组的和

  • left+right=sum
  • left-right=target

整理方程组,得出:right=(sum-target)/2

因为数组nums元素中都是非负整数,所以right也为非负整数,所以式子成立的前提是:

sum-target为非负偶数,若不符合则返回0。

若上式成立,问题转化成在数组 nums 中选取若干元素,使得这些元素之和等于 right,计算选取元素的方案数。我们可以使用动态规划的方法求解。

 1、确定dp数组以及下标的含义

dp[i][j]:在nums[i]中,前i个数加起来组成的和为j,有dp[i][j]种方法。

2、确定递推公式

  • 如果 j为什么不直接nums[i],是因为循环内i从1开始,漏下了nums[0],所以要i-1),则不能选nums[i-1],此时有:dp[i][j] = dp[i - 1][j]
  • 如果 j≥nums[i-1],则如果不选nums[i-1],方案数是dp[i][j] = dp[i-1][j],如果选 nums[i-1],方案数是dp[i-1][j-nums[i-1]],此时有 dp[i][j] = dp[i-1][j]+dp[i-1][j-nums[i-1]]

3、dp数组初始化

当没有元素可以取时,元素和只能为0,对应的方法有1种:dp[0][0]=1

4、确定遍历顺序

i 和 j 遍历顺序前后都可以

5、举例推导dp数组

class Solution {
    public int findTargetSumWays(int[] nums, int target) {
        int sum=0;
        for (int i:nums){
            sum=sum+i;
        }
        if ((sum-target)<0||(sum-target)%2!=0) return 0;//等式不成立
       int right=(sum-target)/2;
        int[][] dp=new int[nums.length+1][right+1];
        dp[0][0]=1;//初始值设为1,0组成0有一种方法
        for(int i=1;i<=nums.length;i++){
            for (int j=0;j<=right;j++){
                dp[i][j]=dp[i-1][j];//记录上方元素
                if (j>=nums[i-1]){//如果此时的负数集合的和> 
                    dp[i][j]=dp[i][j]+dp[i-1][j-nums[i-1]];//上方元素+左上方元素
                }
            }
        }
        /*for (int i = 0; i<=nums.length; i++) {
            for (int j = 0; j <= right; j++) {
                System.out.print(dp[i][j] + "\t");
            }
            System.out.println("\n");
        }*/
        return dp[nums.length][right];
    }
}

474.一和零 

给你一个二进制字符串数组 strs 和两个整数 m 和 n 。

请你找出并返回 strs 的最大子集的长度,该子集中 最多 有 m 个 0 和 n 个 1 。

如果 x 的所有元素也是 y 的元素,集合 x 是集合 y 的 子集 。

示例 1:

输入:strs = ["10", "0001", "111001", "1", "0"], m = 5, n = 3

输出:4

解释:最多有 5 个 0 和 3 个 1 的最大子集是 {"10","0001","1","0"} ,因此答案是 4 。 其他满足题意但较小的子集包括 {"0001","1"} 和 {"10","1","0"} 。{"111001"} 不满足题意,因为它含 4 个 1 ,大于 n 的值 3 。

示例 2:

输入:strs = ["10", "0", "1"], m = 1, n = 1

输出:2

解释:最大的子集是 {"0", "1"} ,所以答案是 2 。

问题分析:

本题中strs 数组里的元素就是物品,而m 和 n相当于是一个背包,两个维度的背包。相当于二维滚动数组。

 1、确定dp数组以及下标的含义

dp[i][j]:最多有 i 个0和 j 个1的strs的最大子集大小为dp[i][j]。

dp[i][j] 就可以是 dp[i - zero][j - one] + 1

在遍历的过程中,取dp[i][j]的最大值。

所以递推公式:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i - zero][j - one] + 1)

字符串的zero和one相当于物品的重量(weight[i]),字符串strs的个数(子集个数)相当于物品的价值(value[i])。

2、确定递推公式

dp[i][j] 可以由前一个strs里的字符串二维滚动数组推导出来,

3、dp数组初始化

dp[0][0]=0,防止覆盖

4、确定遍历顺序

滚动数组,从后向前遍历

5、举例推导dp数组

class Solution {
    public int findMaxForm(String[] strs, int m, int n) {
        int dp[][]=new int[m+1][n+1];
        dp[0][0]=0;
        int zero,one;
        for (String str:strs){
            zero=0;
            one=0;
            for (char ch:str.toCharArray()){//toCharArray()转化字符数组
                if (ch=='0'){
                    zero++;
                }
                else {
                    one++;
                }
            }
            for (int i=m;i>=zero;i--){//容量要大于目前已有的0个数
                for (int j=n;j>=one;j--){容量要大于目前已有的1个数
                    dp[i][j]=Math.max(dp[i][j],dp[i-zero][j-one]+1);//dp[i-zero][j-one]+1去掉此时的情况再加此时的这个子集数,也就是+1
                }
            }
            /* for (int i = 0; i<=m; i++) {
                for (int j = 0; j <= n; j++) {
                    System.out.print(dp[i][j] + "\t");
                }
                System.out.println("\n");
            }*/
        }
        return dp[m][n];

    }
}

你可能感兴趣的:(#,算法练习,算法,leetcode,动态规划,java,数据结构)