簡單記錄N個動態規劃的例子

2021-08-02 18:16:53 字數 1262 閱讀 6826

通過最近對於一些演算法題的思考,越來越發現動態規劃方法的在時間上高效性,往往該問題可以輕鬆的找到暴力破解的方法,其時間複雜度卻不盡人意。下面來看看幾個常見的動態規劃思路的經典問題

f(n):表示n階樓梯有多少種走法

f(n)=f(n−1)+f(n−2)

f(1)=1,f(2)=2

例二:01揹包問題

有n個重量和價值分別為vector weight, vector value的物品;揹包最大負重為w,求能用揹包裝下的物品的最大價值?

輸入:n =4

weight=2, 1, 3, 2

value =3, 2, 4, 2

w=5

輸出=7

dp[i][j]表示前i號物品中能選出重量在j之內的最大價值

dp[i][j]=max(dp[i−1][j],dp[i−1][j−w[i]]+v[i]);

例三:最大連續子串行和

如給定陣列[-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4]

連續的子陣列為[4,-1,2,1]有最大和6

f(j+1)為以下標j結尾的連續子串行和的最大值

f(j+1)=max(f(j)+a[j],a[j])

target=maxf[j]

思考:最大連續子串行乘積

如給定陣列[-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4]

連續的子陣列為[4,-1,2,1]有最大和6

f(j+1)為以下標j結尾的連續子串行最大乘積值(1)

狀態轉移方程如何表示呢:

這裡我們知道a[j]可能為正數(或0)或負數,那麼當a[j]為正數,期望前j個乘積為正數,若為負數,則期望前面的為負數。故我們需定義兩個函式來確定我們的狀態轉移方程:

fmax(j+1)=max(max(fmax(j)∗a[j],a[j]),fmin(j)∗a[j])

fmin(j+1)=min(min(fmin(j)∗a[j],a[j]),fmax(j)∗a[j])(2)

1.通過以上動態問題問題的分析,可以看出最重要的是定義好相應的問題,然後寫出狀態轉移方程,往往這也是整個問題求解最能考察你分析能力的過程。能夠用動態規劃求解的問題有兩類性質:

a.重疊子問題

採用遞推方式,比如上例要求出10階樓梯走法,那麼最後一步是踏一步上來或者踏2步上來,最後轉化為相應的子問題,子問題深入求解就包含了重疊的子問題,所以自頂向下的實現並不高效,常採用備忘錄方式儲存子問題的最優解,自底向上更高效。

b.最優子結構:

往往子問題的最優解可以推出原問題的最優解

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