面额拼凑问题

问题描述:给你六种面额1、5、10、20、50、100元的纸币,假设每种币值的数量都足够多,编写程序求组成N元(N为0-10000的非负整数)的不同组合的个数。 

以前碰到的很多问题我都是直接使用暴力穷举去做,只求能够做出来。这个问题我发现没那么容易,就算是想用暴力但是没有着力点,因为不知道如何确保穷尽

看了别人的解答,发现需要用到动态规划思想。

从特殊到一般。假设你有1020元钱,如何拼凑?

1.1020元用这1、5、10、20、50、100这六种面额拼凑,等价于,1020元用不超过(<=)100元面额的纸币拼凑。

2.1020元用不超过(<=)100元面额的纸币拼凑,等价于,1020元用不超过(<=)50元面额(即不包含100)拼凑的组合数加上用包含100元面额拼凑的组合数。

注:包含100和不包含100合起来就是所有的组合数,保证穷尽。

3.1020用包含100元面额拼凑,等价于,920(抽出一张100,剩下的920)用不大于(<=)100面额拼凑。

结论:1020元用这六种纸币拼凑,等价于,1020元用不超过(<=)50拼凑组合数加上920元用不超过(<=)100拼凑组合数

这样就可以产生一个递推关系(1020,100)=(1020,50)+(920,100)。


递推图

有三个地方要注意。(由特殊到一般)

1.当面额为1时表示已经到了最小面额了,不可再分了,1020(任意一个正整数)用1组合而来只用一种情况,全部都是1块的。

2.当金额为0时,不可再分。那么0用小于20(或者任意其他面额)的面额组合都只用一种情况,一张都没有。

3.当金额小于当前面额时,例如(20,100),20用不大于(<=)100面额拼凑,必然不可能有100、50,所以这一步不应该继续分,而是将(20,100)化为(20,20)一般情况下就是当数目小于当前面额时,先化简,直到数目不小于(>=)面额。

现在这道题思路就清晰了,直接的想法就是利用递归求解。


递归

但是问题出现了,由于递归本身的缺陷,其无法运行金额为10000(超过1000就很吃力了,到5000已经出不了结果了)的情况。

所以需要使用另一种方法,避免递归的缺陷。递归是从后往前推,那么我们可以从前往后推,就是将1到10000所有金额能用这六种面额拼凑的组合分别算出来,并保存。前面的算出来之后就可以用来算后面的。例如(1020,100)=(1020,50)+(920,100),算出了(1020,50)和(920,100)之后自然就可以算出(1020,100)了。看起来要比递归麻烦很多,但是结果却是这种方式更为简单,因为其避免了递归中大量的栈的使用。

下一篇再写。

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