劍指offer第二版面試題14 剪繩子(java)

2021-08-19 13:51:16 字數 1432 閱讀 7780

題目描述:

給定一根長度為n的繩子,請把繩子剪成m段(m、n都是整數,n>1並且m>1),每段繩子的長度記為k[0],k[1],…,k[m]。請問k[0]* k[1] * … *k[m]可能的最大乘積是多少?

例如,當繩子的長度是8時,我們把它剪成長度分別為2、3、3的三段,此時得到的最大乘積是18。

分析:

1、求乙個問題的最優解;

2、整體的問題的最優解是依賴各個子問題的最優解;

3、把大問題分解成若干個小問題,這些小問題之間還有互相重疊的更小的子問題;

4、為避免子問題的重複計算,我們儲存子問題的最優解。從上往下分析問題,從下往上求解問題。

上面的幾個條件可以看出,屬於動態規劃問題。

動態規劃:

1、定義函式f(n)表示為把長度為n的繩子剪成若干段後各段長度乘積的最大值。

2、對於第一刀,我們有n-1種可能的選擇,可推導出f(n)=max;

3、很明顯這是乙個從上至下的遞迴,但是這個遞迴存在很多重複的計算,所以使用 至下而上的動態規劃,將子問題的最優解儲存。

4、注意繩子剪成ix(n-i)和(n-i)xi是相同的;

5、注意不符合切割條件的輸入n,以及輸入為2、3長度時的結果,因為題中規定m>1。

**如下:

/*

* 使用動態規劃的思想

*/public int fun(int

length)

products[i] = max;

}return products[length];

}

貪心演算法:

1、貪心演算法在對問題求解時,不從整體最優上加以考慮,他所做出的是在某種意義上的區域性最優解;

2、選擇的貪心策略必須具備無後效性,即某個狀態以前的過程不會影響以後的狀態,只與當前狀態有關;

3、題目貪心策略:當n>=5時,盡可能多地剪長度為3的繩子;當剩下的繩子長度為4時,把繩子剪成兩段長度為2的繩子。

**如下:

/*

* 使用貪婪法

*/public int fun(int

length)

int timesof2 = (length - timesof3 * 3) / 2;

return (int) (math.pow(3, timesof3) * math.pow(2, timesof2));

}

數學證明:

1、當n<5時,我們會發現,無論怎麼剪下,乘積product <= n,n為4時,product最大為2*2=4;

2、當n>=5時,可以證明2(n-2)>n並且3(n-3)>n。而且3(n-3)>=2(n-2)。所以我們應該盡可能地多剪長度為3的繩子段。

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