清晰明了的javascript版动态规划

算法是一种艺术,给人感觉很不好接近,但是一旦你和ta熟络了,你就能发现这门艺术的内在是多么美妙且多变。

对于前端来说,算法也许不是最重要的,在日常工作中,几乎很少用到。所以很多人也不是很感冒。
不过呢,有句话这么说的:面试造火箭,上班拧螺丝。咱们得先学习造火箭,才能有拧螺丝的机会。
莫得办法,既然想要拧螺丝,就要有好活的老学到老的觉悟。否则连改锥都没了。

那么,看题。


给你一个表格,像这样的:

WX20191221-184813.png

从 (0, 0) 到 (M, N)移动,并假设,每次只能向下或者向右移动一步,那么,请问一共有多少种不同的路径。


乍一看,好像可以遍历,依次向下或者向右找 (i + 1, j) 或者 (i, j + 1), 直至 (N, M)

比如下面这个简单版本:

WX20191221-184951.png

有六种路径:

WX20191221-190154@2x.png

整理一下,相当于:

从(0, 0)开始,因为我们只能向下或者向右,所以我们先选择一条路去走,比如向右,这时候我们就走到了(1, 0)

WX20191221-190659@2x.png

打叉的部分不代表不能走,只是代表当前流程下,我们只能选其一,也就是右

然后我们在(1, 0),继续走,可以向右或者向下,我们依然选择向右,这时候我们走到了(2, 0)

WX20191221-190841@2x.png

然后再往下走,直至走到(N, M),

然后(1, 0),选择另外一条路,因为这仅仅是个 3*3 的表格,所以我们只能向下

WX20191221-191051@2x.png

然后继续选择一个方向走直至(M, N)。

如此往复。

这样的话,其实可以转换成一个递归,也就是从(i, j) => (i + 1, j) | (i, j + 1),然后从(i + 1, j) => (x, y) 这样的一个递归方程式,不过这样性能是很差的,而且表格一旦规模变大,就会爆栈。

那么,我们如何有效的解决这个问题呢?

动态规划

ok,我们再次观察这个表格,我们其实会发现一个规律,就是套娃。

没错,表格把表格套娃了。

WX20191221-192112@2x.png

这样一来,参考俄罗斯套娃,每个娃娃其实都是一样的,也就是本质一样,只不过体量逐渐变大,并且最小的那个娃娃不能继续套娃,也就是最小的那个娃娃就是起点。

如此一来,我们姑且可以用俄罗斯套娃来翻译一下这套题。

问:N个俄罗斯套娃合体后的总重量是多少?

答:由于最小的一个套娃无法继续套,并且可以得知这个套娃的重量,所以:
有二个套娃的时候,重量是最小的加上第二个
有三个套娃的时候,重量是两个套娃的重量的加上第三个
有四个套娃的时候,重量是三个套娃的重量的加上第四个
.
.
.
.
有N个套娃的时候,重量是(N - 1)个套娃的重量加上第N个

由此,我们可以得到一个式子:

dp(i) = dp(i - 1) + dp(i)


有没有感觉和表格题有些许类似?

我们可以任意 N * M 的右下角作为结束点,每一个都是一个套娃的角色,可能在当前环中是大套娃,但是到了下一环就成了小套娃,所以这个表格其实就是升级版的套娃。

WX20191221-193148@2x.png

聪明的你,是不是发现了这个升级点在哪?没错,就是一次从(1, 1)开始,每次都是套两个娃,也就是理当前结束点最近的两个娃 => (1, 0) 和 (0, 1)

这样一来我们的公式自然而然就出来了,就是:

dp(N, M) = dp(N - 1, M) + dp(N, M - 1)

七点就是当N或者M为0的时候,也就是这个表格为一条直线,所以总路径都是1

这样我们的代码也就很容易写出来了,并且效率提升,不会有爆栈的问题,还做了之前的缓存。

function taowa(table) {
    for (let yLen = table.length, y = yLen - 1; y >= 0; y--) {
        for (
            let xLen = table[0].length, x = xLen - 1;
            x >= 0;
            x--
        ) {
            if (x == xLen - 1 || y == yLen - 1) {
                table[y][x] = 1;
            } else {
                table[y][x] = table[y + 1][x] + table[y][x + 1];
            }
        }
    }
    return table[y][x];
}

举个例子: 4 * 5的表格有多少种路径?

WX20191221-194713@2x.png

答: 35种

后续看到这,聪明的你会觉得,这个也太简单了吧,没错,算法就是这样。

难者不会,会者不难。

然后如果稍稍加点改造,可能又会花很长时间去这种类似套娃的规律,因为每种套娃的方式都不一样。

比如,还是这样表格,不求不同所有路径数量,将每个cell换成一个数字,求左上角到右下角的经过路径的路径内数字相加的最小值。也就是求最优解。

如下图:

WX20191221-195124.png

这道题的代码是什么呢?初学动态规划的朋友们可以一起讨论讨论


最后,简单总结下。

问题总是变幻莫测,只要你能找到其中的规律,一定能找到对应的解法。
对于动态规划这类问题,有几个特点:

  1. 有重复子问题(套娃)
  2. 单项(左上 => 右下)
  3. 分析作图后,结果类似二叉树
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,717评论 6 496
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,501评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 160,311评论 0 350
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,417评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,500评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,538评论 1 293
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,557评论 3 414
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,310评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,759评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,065评论 2 330
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,233评论 1 343
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,909评论 5 338
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,548评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,172评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,420评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,103评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,098评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容

  • 1.01背包 题目描述 有 n 个重量个价值分别为 w_i, v_i 的物品。从这些物品中选出总重量不超过 W 的...
    一只可爱的柠檬树阅读 437评论 0 2
  • 动态规划方法的关键点 1、最优化原理,也就是最优子结构性质。这指的是一个最优化策略具有这样的性质,不论过去状态和决...
    雨住多一横阅读 534评论 1 0
  • 看我主页简介免费C++学习资源,视频教程、职业规划、面试详解、学习路线、开发工具 每晚8点直播讲解C++编程技术。...
    编程小世界阅读 961评论 0 0
  • 动态规划 动态规划是一种高性能的牛逼算法,由美国的R.Bellman提出,它是动态就是体现在此算法是基于一个递推公...
    董泽平阅读 1,165评论 0 12
  • 7.4下午2点45的飞机,一点左右我们就到达了机场,因为带着小土豆所以不想那么赶,留点时间给她在机场转转。...
    我是小逗妈阅读 68评论 0 1