动态规划
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先从一道题目开始~
如题 triangle
给定一个三角形，找出自顶向下的最小路径和。每一步只能移动到下一行中相邻的结点上。
例如，给定三角形：
[
[2],
[3,4],
[6,5,7],
[4,1,8,3]
]自顶向下的最小路径和为 11（即，2 + 3 + 5 + 1 = 11）。
使用 DFS（遍历 或者 分治法）
遍历
分治法
优化 DFS，缓存已经被计算的值（称为：记忆化搜索 本质上：动态规划）
//https://leetcode-cn.com/problems/triangle/solution/swift-shen-du-you-xian-di-gui-huan-cun-yi-jing-bei/
//自顶向下的递归，深度优先搜索，缓存已经被计算的值
//执行用时：60 ms, 在所有 Swift 提交中击败了8.37%的用户
//内存消耗：21.4 MB, 在所有 Swift 提交中击败了5.00%的用户
func minimumTotal(_ triangle: [[Int]]) -> Int {
var cache = Dictionary<String, Int>()
func dfs(_ i: Int, _ j: Int) -> Int {
if i == triangle.count {
return 0
}
if let item = cache["\(i)-\(j)"] {
return item
}
let res = min(dfs(i+1,j),dfs(i+1,j+1))+triangle[i][j]
cache["\(i)-\(j)"] = res
return res
}
return dfs(0,0)
}动态规划就是把大问题变成小问题，并解决了小问题重复计算的方法称为动态规划
动态规划和 DFS 区别
二叉树 子问题是没有交集，所以大部分二叉树都用递归或者分治法，即 DFS，就可以解决
像 triangle 这种是有重复走的情况，子问题是有交集，所以可以用动态规划来解决
动态规划，自底向上
//https://leetcode-cn.com/problems/triangle/solution/swift-dong-tai-gui-hua-zi-di-xiang-shang-kong-jian/
//动态规划（自底向上），空间优化O(N)
//执行用时：44 ms, 在所有 Swift 提交中击败了91.16%的用户
//内存消耗：20.4 MB, 在所有 Swift 提交中击败了100.00%的用户
func minimumTotal(_ triangle: [[Int]]) -> Int {
let count = triangle.count
/*
var dp = [[Int]](repeating: [Int](repeating: 0, count: count + 1), count: count + 1)
for i in (0...(count-1)).reversed() {
for j in 0...i {
dp[i][j] = min(dp[i+1][j],dp[i+1][j+1]) + triangle[i][j]
}
}
return dp[0][0]
*/
//空间优化O(N)
var dp = [Int](repeating: 0, count: count + 1)
for i in (0...(count-1)).reversed() {
for j in 0...i {
dp[j] = min(dp[j],dp[j+1]) + triangle[i][j]
}
}
return dp[0]
}动态规划，自顶向下
//https://leetcode-cn.com/problems/triangle/solution/swift-dong-tai-gui-hua-zi-ding-xiang-xia-kong-jian/
//动态规划（自顶向下），空间优化O(N)
//执行用时：48 ms, 在所有 Swift 提交中击败了71.16%的用户
//内存消耗：20.9 MB, 在所有 Swift 提交中击败了85.00%的用户
func minimumTotal(_ triangle: [[Int]]) -> Int {
let count = triangle.count
/*
var dp = [[Int]](repeating: [Int](repeating: 0, count: count), count: count)
dp[0][0] = triangle[0][0]
for i in 1..<count {
dp[i][0] = dp[i-1][0] + triangle[i][0]
for j in 1..<i {
dp[i][j] = min(dp[i-1][j],dp[i-1][j-1]) + triangle[i][j]
}
dp[i][i] = dp[i-1][i-1] + triangle[i][i]
}
var minTotal = dp[count-1][0]
for i in 1..<count {
minTotal = min(minTotal,dp[count-1][i])
}
return minTotal
*/
//空间优化O(N)
var dp = [Int](repeating: 0, count: count)
dp[0] = triangle[0][0]
for i in 1..<count {
dp[i] = dp[i-1] + triangle[i][i]
for j in (1..<i).reversed() {
dp[j] = min(dp[j],dp[j-1]) + triangle[i][j]
}
dp[0] = dp[0] + triangle[i][0]
}
var minTotal = dp[0]
for i in 1..<count {
minTotal = min(minTotal,dp[i])
}
return minTotal
}递归是一种程序的实现方式：函数的自我调用
Function(x) {
...
Funciton(x-1);
...
}动态规划：是一种解决问 题的思想，大规模问题的结果，是由小规模问 题的结果运算得来的。动态规划可用递归来实现(Memorization Search)
满足两个条件
满足以下条件之一
求最大/最小值（Maximum/Minimum ）
求是否可行（Yes/No ）
求可行个数（Count(*) ）
满足不能排序或者交换（Can not sort / swap ）
如题：longest-consecutive-sequence 位置可以交换，所以不用动态规划
状态 State
灵感，创造力，存储小规模问题的结果
方程 Function
状态之间的联系，怎么通过小的状态，来算大的状态
初始化 Intialization
最极限的小状态是什么, 起点
答案 Answer
最大的那个状态是什么，终点
Matrix DP (10%)
Sequence (40%)
Two Sequences DP (40%)
Backpack (10%)
注意点
贪心算法大多题目靠背答案，所以如果能用动态规划就尽量用动规，不用贪心算法
给定一个包含非负整数的 m x n 网格，请找出一条从左上角到右下角的路径，使得路径上的数字总和为最小。
思路：动态规划 1、state: f[x][y]从起点走到 x,y 的最短路径 2、function: f[x][y] = min(f[x-1][y], f[x][y-1]) + A[x][y] 3、intialize: f[0][0] = A[0][0]、f[i][0] = sum(0,0 -> i,0)、 f[0][i] = sum(0,0 -> 0,i) 4、answer: f[n-1][m-1]
//https://leetcode-cn.com/problems/minimum-path-sum/solution/swift-dong-tai-gui-hua-zi-di-xiang-shang-kong-ji-2/
//动态规划（自底向上），空间优化O(N)
//执行用时：76 ms, 在所有 Swift 提交中击败了83.78%的用户
//内存消耗：20.9 MB, 在所有 Swift 提交中击败了76.92%的用户
func minPathSum(_ grid: [[Int]]) -> Int {
/*
let m = grid.count
guard m != 0 else{
return 0
}
let n = grid[0].count
var dp = [[Int]](repeating: [Int](repeating: Int.max, count: n + 1), count: m + 1)
dp[m][n-1] = 0
for i in (0..<m).reversed() {
for j in (0..<n).reversed() {
dp[i][j] = min(dp[i+1][j],dp[i][j+1]) + grid[i][j]
}
}
return dp[0][0]
*/
//空间优化O(N)
let m = grid.count
guard m != 0 else{
return 0
}
let n = grid[0].count
var dp = grid[m-1]
for i in (0..<(n-1)).reversed() {
dp[i] += dp[i+1]
}
dp.append(Int.max)//dp长度是n+1
for i in (0..<(m-1)).reversed() {
for j in (0..<n).reversed() {
dp[j] = min(dp[j],dp[j+1]) + grid[i][j]
}
}
return dp[0]
}
//https://leetcode-cn.com/problems/minimum-path-sum/solution/swift-zi-ding-xiang-xia-de-di-gui-shen-du-you-xian/
//自顶向下的递归，深度优先搜索，缓存已经被计算的值
//执行用时：120 ms, 在所有 Swift 提交中击败了5.41%的用户
//内存消耗：22.5 MB, 在所有 Swift 提交中击败了5.77%的用户
func minPathSum_a(_ grid: [[Int]]) -> Int {
let m = grid.count
guard m != 0 else{
return 0
}
let n = grid[0].count
var cache = Dictionary<String, Int>()
func dfs(_ i: Int, _ j: Int) -> Int {
if i == m || j == n {
//m*n的最后一个特殊处理：它的右边或下边为0
if (i == m - 1) {//(i == m - 1) || (j == n - 1)
return 0
}
return Int.max
}
if let item = cache["\(i)-\(j)"] {
return item
}
let res = min(dfs(i+1,j),dfs(i,j+1))+grid[i][j]
cache["\(i)-\(j)"] = res
return res
}
return dfs(0,0)
}一个机器人位于一个 m x n 网格的左上角 （起始点在下图中标记为“Start” ）。 机器人每次只能向下或者向右移动一步。机器人试图达到网格的右下角（在下图中标记为“Finish”）。 问总共有多少条不同的路径？
//https://leetcode-cn.com/problems/unique-paths/solution/swift-dong-tai-gui-hua-zi-di-xiang-shang-kong-ji-3/
//动态规划（自底向上），空间优化O(N)，注意下开始行列
//执行用时：8 ms, 在所有 Swift 提交中击败了63.64%的用户
//内存消耗：20.7 MB, 在所有 Swift 提交中击败了62.79%的用户
func uniquePaths(_ m: Int, _ n: Int) -> Int {
/*
var dp = [[Int]](repeating: [Int](repeating: 0, count: n + 1), count: m + 1)
dp[m][n-1] = 1 //主要是处理最底部一行和最右边的一列
for i in (0..<m).reversed() {
for j in (0..<n).reversed() {
dp[i][j] = dp[i+1][j] + dp[i][j+1]
}
}
return dp[0][0]
*/
//空间优化O(N)
var dp = [Int](repeating: 1, count: n + 1)
for _ in (0..<m-1).reversed() {//从倒数第二行开始
for j in (0..<n-1).reversed() {//从倒数第二列开始
dp[j] = dp[j] + dp[j+1]
}
}
return dp[0]
}
//print(uniquePaths(7,3))
//https://leetcode-cn.com/problems/unique-paths/solution/swift-zi-ding-xiang-xia-de-di-gui-shen-du-you-xi-2/
//自顶向下的递归，深度优先搜索，缓存已经被计算的值,终止条件最低边和最右边返回1
//执行用时：8 ms, 在所有 Swift 提交中击败了63.64%的用户
//内存消耗：20.8 MB, 在所有 Swift 提交中击败了41.86%的用户
func uniquePaths_a(_ m: Int, _ n: Int) -> Int {
var cache = Dictionary<String, Int>()
func dfs(_ i: Int, _ j: Int) -> Int {
if i == m - 1 || j == n - 1 {
return 1
}
if let item = cache["\(i)-\(j)"] {
return item
}
let res = dfs(i+1,j) + dfs(i,j+1)
cache["\(i)-\(j)"] = res
return res
}
return dfs(0,0)
}
//print(uniquePaths_a(7,3))一个机器人位于一个 m x n 网格的左上角 （起始点在下图中标记为“Start” ）。 机器人每次只能向下或者向右移动一步。机器人试图达到网格的右下角（在下图中标记为“Finish”）。 问总共有多少条不同的路径？ 现在考虑网格中有障碍物。那么从左上角到右下角将会有多少条不同的路径？
//https://leetcode-cn.com/problems/unique-paths-ii/solution/swift-dong-tai-gui-hua-zi-di-xiang-shang-kong-ji-4/
//动态规划（自底向上），空间优化O(N)
//执行用时：24 ms, 在所有 Swift 提交中击败了40.23%的用户
//内存消耗：20.8 MB, 在所有 Swift 提交中击败了76.92%的用户
func uniquePathsWithObstacles(_ obstacleGrid: [[Int]]) -> Int {
let m = obstacleGrid.count
guard m != 0 else{
return 0
}
let n = obstacleGrid[0].count
/*
var dp = [[Int]](repeating: [Int](repeating: 0, count: n + 1), count: m + 1)
dp[m][n-1] = 1 //主要是处理最底部一行和最右边的一列
for i in (0..<m).reversed() {
for j in (0..<n).reversed() {
if(obstacleGrid[i][j] == 1){
dp[i][j] = 0
}else{
dp[i][j] = dp[i+1][j] + dp[i][j+1]
}
}
}
return dp[0][0]
*/
// 空间优化O(N)
var dp = [Int](repeating: 0, count: n + 1)
dp[n-1] = 1
for i in (0..<m).reversed() {
for j in (0..<n).reversed() {
if(obstacleGrid[i][j] == 1){
dp[j] = 0
}else{
dp[j] = dp[j] + dp[j+1]
}
}
}
return dp[0]
}
//https://leetcode-cn.com/problems/unique-paths-ii/solution/swift-di-gui-shi-xian-you-hua-huan-cun-liang-chong/
//版本：swift5
//递归实现，优化缓存，两种结束条件
//执行用时：20 ms, 在所有 Swift 提交中击败了82.76%的用户
//内存消耗：21 MB, 在所有 Swift 提交中击败了15.38%的用户
func uniquePathsWithObstacles_a(_ obstacleGrid: [[Int]]) -> Int {
let m = obstacleGrid.count
guard m != 0 else{
return 0
}
let n = obstacleGrid[0].count
var cache = Dictionary<String, Int>()
func dfs(_ i: Int, _ j: Int) -> Int {
if i > m - 1 || j > n - 1 || obstacleGrid[i][j] == 1{
return 0
}
if i == m - 1 && j == n - 1 {
return 1
}
if let item = cache["\(i)-\(j)"] {
return item
}
let res = dfs(i+1,j) + dfs(i,j+1)
cache["\(i)-\(j)"] = res
return res
}
return dfs(0,0)
}假设你正在爬楼梯。需要 n 阶你才能到达楼顶。
//https://leetcode-cn.com/problems/climbing-stairs/solution/swift-dong-tai-gui-hua-fxfx-1fx-2-by-hu-cheng-he-d/
//动态规划：f(x)=f(x−1)+f(x−2)
//执行用时：4 ms, 在所有 Swift 提交中击败了84.08%的用户
//内存消耗：20.7 MB, 在所有 Swift 提交中击败了64.71%的用户
func climbStairs(_ n: Int) -> Int {//n是正整数
var x1 = 0,x2 = 1 ,x3 = 0
for _ in 1...n {
x3 = x1 + x2
x1 = x2
x2 = x3
}
return x3
}
//https://leetcode-cn.com/problems/climbing-stairs/solution/swift-di-gui-fxfx-1fx-2-by-hu-cheng-he-da-bai-sha/
//递归：f(x)=f(x−1)+f(x−2)
//执行用时：4 ms, 在所有 Swift 提交中击败了84.17%的用户
//内存消耗：20.7 MB, 在所有 Swift 提交中击败了64.91%的用户
func climbStairs_a(_ n: Int) -> Int {//n是正整数
var cache = [Int](repeating: 0, count: n+1)
func dfs(_ n: Int) -> Int{
if cache[n] != 0 {
return cache[n]
}
if n <= 2 {
return n
}
// cache[n - 1] = dfs(n - 1)
// cache[n - 2] = dfs(n - 2)
// return cache[n - 1] + cache[n - 2]
cache[n] = dfs(n - 1) + dfs(n - 2)
return cache[n]
}
return dfs(n)
}给定一个非负整数数组，你最初位于数组的第一个位置。 数组中的每个元素代表你在该位置可以跳跃的最大长度。 判断你是否能够到达最后一个位置。
//https://leetcode-cn.com/problems/jump-game/solution/swift-dong-tai-gui-hua-cong-qian-wang-hou-by-hu-ch/
//从前往后
//执行用时：80 ms, 在所有 Swift 提交中击败了88.08%的用户
//内存消耗：20.8 MB, 在所有 Swift 提交中击败了84.00%的用户
func canJump(_ nums: [Int]) -> Bool {
let count = nums.count
var distance = 0
for i in 0..<count {
guard i <= distance else{
return false
}
distance = max(distance,nums[i]+i)
if distance >= count - 1 {
return true
}
}
return true
}
//https://leetcode-cn.com/problems/jump-game/solution/swift-dong-tai-gui-hua-cong-hou-wang-qian-pan-duan/
//动态规划：从后往前判断
//执行用时：76 ms, 在所有 Swift 提交中击败了95.92%的用户
//内存消耗：21 MB, 在所有 Swift 提交中击败了23.81%的用户
func canJump_a(_ nums: [Int]) -> Bool {
let count = nums.count
var endIndex = count - 1
for i in (0..<count-1).reversed() {
if i + nums[i] >= endIndex{
endIndex = min(endIndex,i)
}
}
return endIndex == 0
}给定一个非负整数数组，你最初位于数组的第一个位置。 数组中的每个元素代表你在该位置可以跳跃的最大长度。 你的目标是使用最少的跳跃次数到达数组的最后一个位置。
//https://leetcode-cn.com/problems/jump-game-ii/solution/swift-zheng-xiang-dong-tai-cha-zhao-by-hu-cheng-he/
//正向动态查找
//执行用时：84 ms, 在所有 Swift 提交中击败了74.23%的用户
//内存消耗：21 MB, 在所有 Swift 提交中击败了46.15%的用户
func jump(_ nums: [Int]) -> Int {
let count = nums.count
var maxPosition = 0
var step = 0
var end = 0
for i in 0..<(count - 1) {
maxPosition = max(maxPosition,nums[i]+i)
if i == end{
end = maxPosition
step += 1
}
//优化：提前结束
if maxPosition >= count - 1{
if end < count - 1{
step += 1
}
break
}
}
return step
}给定一个字符串 s，将 s 分割成一些子串，使每个子串都是回文串。 返回符合要求的最少分割次数。
//https://leetcode-cn.com/problems/palindrome-partitioning-ii/solution/swift-dong-tai-gui-hua-ti-qian-huan-cun-hui-wen-ch/
//动态规划，提前缓存回文串
//执行用时：116 ms, 在所有 Swift 提交中击败了100.00%的用户
//内存消耗：21.6 MB, 在所有 Swift 提交中击败了50.00%的用户
func minCut(_ s: String) -> Int {
let count = s.count
if count <= 1{
return 0
}
var dp = Array(0..<count)
let sArray = Array(s)
var checkPalindrome = Array(repeating: Array(repeating: false, count: count), count: count)
for right in 0..<count {
for left in 0...right {
if sArray[left] == sArray[right] && ( right - left <= 2 || checkPalindrome[left + 1][right - 1] == true) {//0,1,2距离的都可以直接判断
checkPalindrome[left][right] = true
}
}
}
for right in 0..<count {
if checkPalindrome[0][right] {
dp[right] = 0
continue
}
for left in 0..<right {
if checkPalindrome[left + 1][right] {
dp[right] = min(dp[right], dp[left] + 1);
}
}
}
return dp[count - 1]
}注意点
判断回文字符串时，可以提前用动态规划算好，减少时间复杂度
给定一个无序的整数数组，找到其中最长上升子序列的长度。
//https://leetcode-cn.com/problems/longest-increasing-subsequence/solution/swift-dong-tai-gui-hua-by-hu-cheng-he-da-bai-sha-3/
//执行用时：140 ms, 在所有 Swift 提交中击败了37.38%的用户
//内存消耗：20.6 MB, 在所有 Swift 提交中击败了78.79%的用户
func lengthOfLIS(_ nums: [Int]) -> Int {
let count = nums.count
if count <= 1 {
return count
}
var dp = Array(repeating: 1, count: count)
var res = 1;
for i in 1..<count {
for j in 0..<i {
if nums[i] > nums[j] {
dp[i] = max(dp[i],dp[j] + 1)
}
}
res = max(res,dp[i])
}
return res
}给定一个非空字符串 s 和一个包含非空单词列表的字典 wordDict，判定 s 是否可以被空格拆分为一个或多个在字典中出现的单词。
//https://leetcode-cn.com/problems/word-break/solution/swift-dong-tai-gui-hua-you-hua-bian-li-chang-du-by/
//执行用时：16 ms, 在所有 Swift 提交中击败了94.96%的用户
//内存消耗：14.3 MB, 在所有 Swift 提交中击败了100.00%的用户
func wordBreak(_ s: String, _ wordDict: [String]) -> Bool {
var wordSet = Set<String>()
var maxCount = 0
var minCount = Int.max
for item in wordDict {
wordSet.insert(item)
maxCount = max(item.count ,maxCount)
minCount = min(item.count ,minCount)
}
let dpCount = s.count + 1
var dp = Array(repeating: false, count: dpCount)
dp[0] = true
for i in 1..<dpCount {
let left = max( i - maxCount ,0)
let right = (i - minCount)
if left > right{
continue
}
for j in left...right {
// for j in 0..<i {
// if i - j < minCount {
// break;
// }
// if i - j > maxCount {
// continue;
// }
let start = s.index(s.startIndex, offsetBy: j)
let end = s.index(s.startIndex, offsetBy: i)
let subStr = s[start..<end]
if wordSet.contains(String(subStr)) && dp[j]{
dp[i] = true
break
}
}
}
return dp[dpCount-1]
}
//print(wordBreak("applepenapple",["apple","pen"]))
//https://leetcode-cn.com/problems/word-break/solution/swift-ji-yi-hua-hui-su-by-hu-cheng-he-da-bai-sha/
//执行用时：16 ms, 在所有 Swift 提交中击败了94.96%的用户
//内存消耗：14.1 MB, 在所有 Swift 提交中击败了100.00%的用户
func wordBreak_a(_ s: String, _ wordDict: [String]) -> Bool {
var cache = [String:Bool]()
func check(_ str: String) -> Bool{
guard str.count > 0 else{
return true
}
if let temp = cache[str]{
return temp
}
var flag = false
for word in wordDict {
if(str.hasPrefix(word)){
if check(String(str.suffix(str.count - word.count))) {
flag = true
break
}
}
}
cache[str] = flag
return flag
}
return check(s)
}
//print(wordBreak_a("aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaab",["a","aa","aaa","aaaa","aaaaa","aaaaaa","aaaaaaa","aaaaaaaa","aaaaaaaaa","aaaaaaaaaa"]))小结
常见处理方式是给 0 位置占位，这样处理问题时一视同仁，初始化则在原来基础上 length+1，返回结果 f[n]
状态可以为前 i 个
初始化 length+1
取值 index=i-1
返回值：f[n]或者 f[m][n]
给定两个字符串 text1 和 text2，返回这两个字符串的最长公共子序列。 一个字符串的 子序列 是指这样一个新的字符串：它是由原字符串在不改变字符的相对顺序的情况下删除某些字符（也可以不删除任何字符）后组成的新字符串。 例如，"ace" 是 "abcde" 的子序列，但 "aec" 不是 "abcde" 的子序列。两个字符串的「公共子序列」是这两个字符串所共同拥有的子序列。
//https://leetcode-cn.com/problems/longest-common-subsequence/solution/swift-dong-tai-gui-hua-biao-by-hu-cheng-he-da-bai-/
//执行用时：84 ms, 在所有 Swift 提交中击败了60.58%的用户
//内存消耗：21.5 MB, 在所有 Swift 提交中击败了69.77%的用户
func longestCommonSubsequence(_ text1: String, _ text2: String) -> Int {
let array1 = Array(text1)
let array2 = Array(text2)
var dp = Array(repeating: Array(repeating: 0, count: array2.count + 1), count: array1.count + 1)
for i in 1...array1.count {
for j in 1...array2.count {
if array1[i - 1] == array2[j - 1]{
dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + 1
} else {
dp[i][j] = max(dp[i-1][j] ,dp[i][j-1])
}
}
}
return dp[array1.count][array2.count]
}
//print(longestCommonSubsequence("abc","def"))给你两个单词 word1 和 word2，请你计算出将 word1 转换成 word2 所使用的最少操作数 你可以对一个单词进行如下三种操作： 插入一个字符 删除一个字符 替换一个字符
思路：和上题很类似，相等则不需要操作，否则取删除、插入、替换最小操作次数的值+1
//https://leetcode-cn.com/problems/edit-distance/solution/swift-dong-tai-gui-hua-by-hu-cheng-he-da-bai-sha-4/
//执行用时：52 ms, 在所有 Swift 提交中击败了86.67%的用户
//内存消耗：15.9 MB, 在所有 Swift 提交中击败了100.00%的用户
func minDistance(_ word1: String, _ word2: String) -> Int {
let array1 = Array(word1)
let array2 = Array(word2)
if array1.count == 0 || array2.count == 0 {
return array1.count + array2.count
}
var dp = Array(repeating: Array(repeating: 0, count: array2.count + 1), count: array1.count + 1)
for row in 0...array1.count {
dp[row][0] = row
}
for column in 0...array2.count {
dp[0][column] = column
}
for i in 1...array1.count {
for j in 1...array2.count {
if array1[i - 1] == array2[j - 1]{
dp[i][j] = dp[i-1][j-1]
} else {
dp[i][j] = min(dp[i-1][j] ,dp[i][j-1], dp[i-1][j-1])+1
}
}
}
return dp[array1.count][array2.count]
}给定不同面额的硬币 coins 和一个总金额 amount。编写一个函数来计算可以凑成总金额所需的最少的硬币个数。如果没有任何一种硬币组合能组成总金额，返回 -1。
思路：和其他 DP 不太一样，i 表示钱或者容量
//https://leetcode-cn.com/problems/coin-change/solution/swift-dong-tai-gui-hua-by-hu-cheng-he-da-bai-sha-5/
//执行用时：824 ms, 在所有 Swift 提交中击败了65.87%的用户
//内存消耗：13.7 MB, 在所有 Swift 提交中击败了97.26%的用户
func coinChange(_ coins: [Int], _ amount: Int) -> Int {
if(amount == 0){
return 0
}
var dp = Array(repeating: amount + 1, count: amount + 1)
dp[0] = 0
for money in 1...amount {
for coin in coins {
if money - coin >= 0 {
dp[money] = min(dp[money],dp[money - coin] + 1)
}
}
}
return (dp[amount] == amount + 1) ? -1 : dp[amount]
}
//print(coinChange([2],3))注意
dp[i-a[j]] 决策 a[j]是否参与
在 n 个物品中挑选若干物品装入背包，最多能装多满？假设背包的大小为 m，每个物品的大小为 A[i]
func backPack (_ A: [Int], _ m: Int)-> Int {
// write your code here
// f[i][j] 前i个物品，是否能装j
// f[i][j] =f[i-1][j] f[i-1][j-a[i] j>a[i]
// f[0][0]=true f[...][0]=true
// f[n][X]
var f = Array(repeating: Array(repeating: false, count: m + 1), count: A.count + 1)
f[0][0]=true
for i in 1...A.count {
for j in 0...m {
f[i][j]=f[i-1][j]
if j - A[i-1] >= 0 && f[i-1][j - A[i-1]] {
f[i][j]=true
}
}
}
for i in (0...m).reversed() {
if f[A.count][i] {
return i
}
}
return 0
}
//print(backPack([2,3,5,7],12))
//print(backPack([3,4,8,5],10))有
n个物品和一个大小为m的背包. 给定数组A表示每个物品的大小和数组V表示每个物品的价值. 问最多能装入背包的总价值是多大?
思路：f[i][j] 前 i 个物品，装入 j 背包 最大价值
func backPackII (_ m: Int,_ A: [Int],_ V: [Int])-> Int {
// write your code here
// f[i][j] 前i个物品，装入j背包 最大价值
// f[i][j] =max(f[i-1][j] ,f[i-1][j-A[i]]+V[i]) 是否加入A[i]物品
// f[0][0]=0 f[0][...]=0 f[...][0]=0
var f = Array(repeating: Array(repeating: 0, count: m + 1), count: A.count + 1)
for i in 1...A.count {
for j in 0...m {
f[i][j]=f[i-1][j]
if j - A[i-1] >= 0 {
f[i][j] = max(f[i-1][j], f[i-1][j - A[i-1]]+V[i-1])
}
}
}
return f[A.count][m]
}
print(backPackII(10,[2, 3, 5, 7],[1, 5, 2, 4]))
print(backPackII(10,[2, 3, 8],[2, 5, 8]))Matrix DP (10%)
Sequence (40%)
Two Sequences DP (40%)
Backpack & Coin Change (10%)