难度:★★★★☆
类型:数组
方法:动态规划
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题目
给定一个表示分数的非负整数数组。 玩家 1 从数组任意一端拿取一个分数,随后玩家 2 继续从剩余数组任意一端拿取分数,然后玩家 1 拿,…… 。每次一个玩家只能拿取一个分数,分数被拿取之后不再可取。直到没有剩余分数可取时游戏结束。最终获得分数总和最多的玩家获胜。
给定一个表示分数的数组,预测玩家1是否会成为赢家。你可以假设每个玩家的玩法都会使他的分数最大化。
示例 1:
输入:[1, 5, 2]
输出:False
解释:一开始,玩家1可以从1和2中进行选择。
如果他选择 2(或者 1 ),那么玩家 2 可以从 1(或者 2 )和 5 中进行选择。如果玩家 2 选择了 5 ,那么玩家 1 则只剩下 1(或者 2 )可选。
所以,玩家 1 的最终分数为 1 + 2 = 3,而玩家 2 为 5 。
因此,玩家 1 永远不会成为赢家,返回 False 。
示例 2:
输入:[1, 5, 233, 7]
输出:True
解释:玩家 1 一开始选择 1 。然后玩家 2 必须从 5 和 7 中进行选择。无论玩家 2 选择了哪个,玩家 1 都可以选择 233 。
最终,玩家 1(234 分)比玩家 2(12 分)获得更多的分数,所以返回 True,表示玩家 1 可以成为赢家。
提示:
1 <= 给定的数组长度 <= 20.
数组里所有分数都为非负数且不会大于 10000000 。
如果最终两个玩家的分数相等,那么玩家 1 仍为赢家。
解答
我们用动态规划解决这一问题。
【数组定义】
定义二维数组dp,维度为n×n,其中n为nums数组的长度,dp[left][right]表示的是从left位置到right位置这个闭区间中的所有数字作为初始数组的话,先手在游戏结束时最终可以超过后手多少分数。dp中的数字可能有正有负,也有零。
【初始状态】
很显然,把所有left=right位置,也就是斜对角线上的位置处的点填充为nums数组中对应位置。因为对于这些点,代表的物理含义是,如果游戏中数组只有一个元素,先手会优于后手多少分?后手没得选了,数组中的数字,就是先手最终优于后手的分数。
【递推公式】
对于left到right的闭区间组成的数组,先手(选手A)有且只有两个选择:
选择left位置处的数字,也就意味着剩下的数字是从left+1到right的闭区间内的,这时候要注意,接下来对于这段区间(从left+1到right),后手(选手B)就变成了先手(尤其要注意,这里理解很重要),而且选手B最终优于选手A的分数为dp[left+1][right],这样的话,选手A获得了nums[left]分数,减去选手B最终优于选手A的分数,就是选手A最终优于选手B的分数,也就是dp[left][right]=nums[left]-dp[left+1][right],这里需要理解一下。
另一种状况,选手A拿了最末尾的元素也就是,right所在位置的nums[right],同理的,这时选手最终会A优于选手B的分数为dp[left][right] = nums[right] - dp[left][right-1]。
我们从这两种情况中选择最大的,作为选手A游戏结束时超过选手B的分数:
dp[left][right] = max(nums[right]-dp[left][right-1], nums[left]-dp[left+1][right])
这里还涉及一个遍历熟悉顺序的问题,left需要从后往前遍历,right需要从前往后遍历,这样做的目的是,充分利用已经被填充的位置的结果,最终填充的dp数组是只有右上的直角三角形。
【返回值】
整个游戏数组最左端是零,结最右端位置是n-1,根据dp数组中每个位置的含义,我们返回dp[0][n-1]作为先手最终超过后手的分数,如果这个分数大于等于零,则先手获胜。
class Solution:
def PredictTheWinner(self, nums) -> bool:
dp = [[nums[i] if i == j else 0 for i in range(len(nums))] for j in range(len(nums))]
for left in reversed(range(len(nums)-1)):
for right in range(left+1, len(nums)):
dp[left][right] = max(nums[right]-dp[left][right-1], nums[left]-dp[left+1][right])
return dp[0][-1] >= 0
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