动态规划LeetCode-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
提示:
1 <= stones.length <= 30
1 <= stones[i] <= 100
写这题之前可以先去写一下LeetCode的416.分割等和子集,代码和思路基本一致,只是如何把这题1049. 最后一块石头的重量Ⅱ如何转换为分割等和子集
我们看一下题目并想一想,本题其实就是尽量让石头分成重量相同的两堆,相撞之后剩下的石头最小,这样就化解成01背包问题了。
且和416.分割等和子集非常相似,可以先去写416再来写本题,416.分割等和子集思路可以看我的这篇文章动态规划LeetCode-416.分割等和子集-CSDN博客
01背包问题
背包问题,大家都知道,有N件物品和一个最多能背重量为W 的背包。第i件物品的重量是weight[i],得到的价值是value[i] 。每件物品只能用一次,求解将哪些物品装入背包里物品价值总和最大。
01背包一维滚动数组递推公式:dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
这题不过多讲解,因为思路和416.分割等和子集差不多,主要是最后返回值的那里,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]。因为我们在计算target = sum/2的时候是向下取整的,所以sum - dp[target] >= dp[target];
那么相撞之后剩下的最小石头重量就是 (sum - dp[target]) - dp[target]。
动规五部曲(dp含义、递推公式、初始化、遍历顺序、打印数组)
dp含义:dp[j]表示容量为j的背包,所背的物品价值最大可以为dp[j]。
递推公式:本题中每一个元素的数值既是重量,也是价值。所以
dp[j] = max(dp[j], dp[j-stones[i]]+stones[i]);
初始化:背包容量为j=0,物品最大价值为dp[0]=0这个好理解,那其他下标初始化也为0是为什么呢,因为dp数组在递推的过程中取得最大的价值,把下标初始成负无穷小,就不会被初始值覆盖,这里初始为0即可,也是一样的。
遍历顺序:
这里是用一维滚动数组来解决,所以物品遍历的for循环放在外层,遍历背包的for循环放在内层,然后题目说物品i只能放一次,所以且内层for循环倒序遍历!
因为倒序遍历是为了保证物品i只被放入一次!。但如果一旦正序遍历了,那么物品0就会被重复加入多次!
打印数组:当遇到疑惑或者提交错误时,打印数组出来比较快速的看看哪一步有错。
以下是我在力扣c语言提交的代码,仅供参考:
一维滚动数组:
int lastStoneWeightII(int* stones, int stonesSize) { //给出容量和数值大小范围,求的还是一半,所以数组大小为30*100/2+1int dp[1501]={0};int sum = 0;int target = 0;//初始化memset(dp,0,sizeof(dp));dp[0] = 0;for(int i = 0;i<stonesSize;i++){sum += stones[i];}target = sum / 2;//先遍历物品for(int i = 0;i<stonesSize;i++){//再遍历背包,且是倒序遍历,保证物品i只被放入一次!for(int j = target;j>=stones[i];j--){//01背包递推公式dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);//本题中每一个元素的数值既是重量,也是价值dp[j] = dp[j] > dp[j-stones[i]]+stones[i] ? dp[j] : dp[j-stones[i]]+stones[i];}}//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]。//因为我们在计算target = sum/2的时候是向下取整的,所以sum - dp[target] >= dp[target];//那么相撞之后剩下的最小石头重量就是 (sum - dp[target]) - dp[target]。return sum - dp[target] - dp[target];
}
这里也给出用二维数组求解的代码:
int lastStoneWeightII(int* stones, int stonesSize) { int sum = 0;for(int i = 0;i<stonesSize;i++){sum += stones[i];}int target = sum / 2;int dp[stonesSize+1][target+1];memset(dp,0,sizeof(dp));for(int i = stones[0];i<=target ;i++){dp[0][i] = stones[0];}for(int i = 1;i<stonesSize;i++){for(int j = 0;j<=target;j++){if(j < stones[i]){dp[i][j] = dp[i-1][j];}else{dp[i][j] = dp[i-1][j] > (dp[i-1][j-stones[i]]+stones[i]) ? dp[i-1][j]:(dp[i-1][j-stones[i]]+stones[i]);}}}return (sum-dp[stonesSize-1][target]) - dp[stonesSize-1][target];