动态规划

动态规划应用场景

求一个问题的最优解(通常是求最大值或者最小值),而且该问题能够分解成若干个子问题,并且子问题之间还有重叠的更小的子问题,就可以考虑用动态规划来解决。

相对递归的优势

相同的问题使用动态规划,可避免子问题重复计算,极大减小空间复杂度。

动态规划解题思路
  1. 确定状态
    • 研究最优策略的最后一步
    • 优化为子问题
  2. 转移方程
    • 根据子问题定义直接得到
  3. 初始条件和边界情况
    • 仔细,考虑周全
  4. 计算顺序
    • 利用之前的计算结果
硬币问题
递归
static int coinChangeRecall(int amount, int[] coins) {
    if (amount == 0) return 0;
    int res = 14;
    for (int coin : coins) {
        if (amount >= coin) {
            res = Integer.min(res, coinChangeRecall(amount - coin, coins) + 1);
        }
    }
    return res;
}
动态规划
static int coinChange(int[] coins, int amount) {
    int[] init = new int[amount + 1];
    init[0] = 0;
    for (int i = 1; i <= amount; i++) {
        init[i] = Integer.MAX_VALUE;
        for (int coin : coins) {
            if (i >= coin && init[i - coin] != Integer.MAX_VALUE) {
                init[i] = Math.min(init[i - coin] + 1, init[i]);
            }
        }
    }
    if (init[amount] == Integer.MAX_VALUE) {
        init[amount] = -1;
    }
    return init[amount];

}
背包问题
递归
static int maxPackageValueRecall(int packageSpace, int[][] goods) {
    if (packageSpace == 0) return 0;
    int res = 0;
    for (int[] good : goods) {
        if (packageSpace > good[0]) {
            res = Integer.max(res, maxPackageValueRecall(packageSpace - good[0], goods) + good[1]);
        }
    }
    return res;
}
动态规划
static int maxPackageValue(int packageSpace, int[][] goods) {
    int[] init = new int[packageSpace + 1];
    init[0] = 0;
    for (int s = 1; s <= packageSpace; s++) {
        init[s] = 0;
        for (int[] good : goods) {
            if (good[0] < s) {
                init[s] = Math.max(init[s - good[0]] + good[1], init[s]);
            }
        }
    }
    return init[packageSpace];
}
斐波那契数列
递归
static int fibRecall(int n) {
    if (n == 1 || n == 2) return 1;
    else {
        return fibRecall(n - 1) + fibRecall(n - 2);
    }
}
动态规划
static int fib(int n) {
    int[] init = new int[n + 1];
    init[1] = 1;
    init[2] = 1;
    for (int i = 3; i <= n; i++) {
        init[i] = init[i - 1] + init[i - 2];
    }
    return init[n];
}
唯一路径 动态规划
static int GetUniqueRoadCount(int m, int n) {
    int[][] init = new int[m][n];
    int i, j;
    for (i = 0; i < m; i++) {
        for (j = 0; j < n; j++) {
            if (i == 0 || j == 0) {
                init[i][j] = 1;
            } else {
                init[i][j] = init[i - 1][j] + init[i][j - 1];
            }
        }
    }
    return init[m - 1][n - 1];
}
最短步数 动态规划
static int minStep(int[] stepLengths, int sumLength) {
    int[] init = new int[sumLength + 1];
    init[0] = 0;
    for (int i = 1; i <= sumLength; i++) {
        init[i] = Integer.MAX_VALUE;
        for (int j : stepLengths) {
            if (i >= j && init[i - j] != Integer.MAX_VALUE) {
                init[i] = Math.min(init[i], init[i - j] + 1);
            }
        }
    }
    if (init[sumLength] == Integer.MAX_VALUE) {
        return -1;
    }
    return init[sumLength];
}
最后编辑于 :
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
【社区内容提示】社区部分内容疑似由AI辅助生成,浏览时请结合常识与多方信息审慎甄别。
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

相关阅读更多精彩内容

  • # 先来说几个动态规划问题中的术语: 动态规划(dynamic programming)是运筹学的一个分支,是求解...
    Tenloy阅读 2,770评论 0赞 3
  • 一、贪心算法 参考算法(一):贪心[https://zhuanlan.zhihu.com/p/25769975] ...
    合肥黑阅读 4,304评论 0赞 7
  • 从运筹学和算法的角度综合介绍动态规划 算法分类总结动态规划与静态规划的关系浅析静态规划和动态规划动态规划解非线性规...
    RoyTien阅读 1,854评论 0赞 1
  • 和分治法一样,动态规划(dynamic programming)是通过组合子问题而解决整个问题的解。 分治法是将问...
    Teci阅读 5,815评论 0赞 70
  • 我是黑夜里大雨纷飞的人啊 1 “又到一年六月,有人笑有人哭,有人欢乐有人忧愁,有人惊喜有人失落,有的觉得收获满满有...
    陌忘宇阅读 9,109评论 28赞 54

友情链接更多精彩内容