代码随想录算法训练营(总结)|动态规划总结篇

一、动态规划五部曲

  1. 确定dp及其下标的含义
  2. 确定递推关系式
  3. 初始化值
  4. 确定遍历顺序
  5. 验证

二、01背包问题

1. 基本理解

理解:所谓的01背包问题,其关键在于物品只能放入1次,不能够重复利用,因此称呼为01背包问题。与完全背包的区别在于,完全背包问题中,物品能够无限次的放入。

  1. 二维和一维dp的创建问题:
    (1)二维dp[i][j]的含义为:从下标为0-i的物品中放入背包容量为j的背包中,其价值为最高
    (2)一维dp[i]的含义为:背包容量为i的背包中,能够容纳的物品的最高价值
  2. 递推关系
    (1)二维dp:dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-weight[i]]+values[i]);含义:对于物品i放入容量为j的背包中,可以选择不放,则是dp[i-1][j],亦可以放入,则需要更新背包容量dp[i-1][j-weight[i]]+values[i],取两者的最大值即可
    (2)一维dp:dp[j]=max(dp[j],dp[j-weight[i]]+values[i]);含义:对于容量为j的背包,可以选择将物品i放入,也可以不放入。
  3. 遍历顺序
    (1)对于二维dp来说,先背包后物品,或者先物品后背包都是可以的。且对于物品和背包来说都是从小开始遍历。
    (2)对于一维dp来说,我们只能是先物品后背包了。且对于背包只能是倒序。
    代码如下:
    for(int i = 0; i < nums.size(); i++) {
        for(int j = target; j >= nums[i]; j--) { // 每一个元素一定是不可重复放入,所以从大到小遍历
            dp[j] = max(dp[j], dp[j - nums[i]] + nums[i]);
        }
    }
    

这里就存在疑惑了,为啥只能先物品后背包,背包又为啥只能是倒序

  • 先来解决为啥只能是倒序的问题:
    由于物品的循环是在外,背包的循环是在内,针对同一个物品,背包中只能存在一个,如果是倒序遍历,即背包容量从大到小变化的过程中,大背包先放入了物品i,此时背包容量缩小,而缩小的背包dp[j - nums[i]]中没有放入物品i,因此可以保证物品仅仅放入了一次
    而如果是正序遍历的话,在小背包中放入了物品i,此时的dp[j](dp[j - nums[i]])将会影响到后续的dp[j],会导致物品被多次放入。
  • 再来解决为啥必须先物品后背包:
    如果先背包后物品会导致,一个容量的背包中只放入了一个物品。

2. 不同的递推关系式

在上面的递推关系式,仅仅只包含了一种情况,其实题目是多样的。

  • 题目类型1:对于容量为j的背包,最多能放价值多少的物品:dp[j]=max(dp[j],dp[j-weight[i]]+values[i]);
  • 题目类型2对于容量为j的背包,装满这个背包能有几种方法(求的是组合问题):dp[j]+=dp[j-weight[i]]
  • 题目类型3:对于容量为j的背包,最多能装入几个物品:其实类似于类型1,只是value等于1

其实整体来说,总共也就加粗的两种类型(目前只碰到)

三、完全背包问题

1. 基本理解

理解:完全背包与01背包的区别在于,完全背包中的物品能够被无限次放入。

2. 类型的区别

  1. 组合问题:先物品后背包
  2. 排列问题:先背包后物品

代码随想录背包总结

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