力扣:416. 分割等和子集 1049. 最后一块石头的重量 II (动态规划)(二合一,一次吃透两道题)

力扣:416. 分割等和子集 & 1049. 最后一块石头的重量 II 用的方法都是01背包解法,思路也是近乎一样,这里就放在一起讲解了(主要讲解第一题,第二题大家可以直接自己AC)。01背包解法详细讲解请见上篇博客01背包问题(二)

416. 分割等和子集

题目:

给你一个 只包含正整数 的 非空 数组 nums 。请你判断是否可以将这个数组分割成两个子集,使得两个子集的元素和相等。

示例 1:

输入:nums = [1,5,11,5]
输出:true
解释:数组可以分割成 [1, 5, 5] 和 [11] 。
示例 2:

输入:nums = [1,2,3,5]
输出:false
解释:数组不能分割成两个元素和相等的子集。

提示:

  • 1 <= nums.length <= 200
  • 1 <= nums[i] <= 100

思路:

背包问题有多种背包方式,常见的有:01背包、完全背包、多重背包、分组背包和混合背包等等。

要注意题目描述中商品是不是可以重复放入。

即一个商品如果可以重复多次放入是完全背包,而只能放入一次是01背包,写法还是不一样的。

要明确本题中我们要使用的是01背包,因为元素我们只能用一次。

回归主题:首先,本题要求集合里能否出现总和为 sum / 2 的子集。

那么来一一对应一下本题,看看背包问题如何来解决。

只有确定了如下四点,才能把01背包问题套到本题上来。

  • 背包的体积为sum / 2
  • 背包要放入的商品(集合里的元素)重量为 元素的数值,价值也为元素的数值
  • 背包如果正好装满,说明找到了总和为 sum / 2 的子集。
  • 背包中每一个元素是不可重复放入。

以上分析完,我们就可以套用01背包,来解决这个问题了。

动规五部曲分析如下:

  1. 确定dp数组以及下标的含义

01背包中,dp[j] 表示: 容量为j的背包,所背的物品价值最大可以为dp[j]。

本题中每一个元素的数值既是重量,也是价值。

套到本题,dp[j]表示 背包总容量(所能装的总重量)是j,放进物品后,背的最大重量为dp[j]。

那么如果背包容量为target, dp[target]就是装满 背包之后的重量,所以 当 dp[target] == target 的时候,背包就装满了。

值得注意的是本题中的"物品"重量和价值相等

  1. 确定递推公式

01背包的递推公式为:dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);

本题,相当于背包里放入数值,那么物品i的重量是nums[i],其价值也是nums[i]。

所以递推公式:dp[j] = max(dp[j], dp[j - nums[i]] + nums[i]);

  1. dp数组如何初始化

在01背包,一维dp如何初始化,已经讲过,

从dp[j]的定义来看,首先dp[0]一定是0。

如果题目给的价值都是正整数那么非0下标都初始化为0就可以了,如果题目给的价值有负数,那么非0下标就要初始化为负无穷。

这样才能让dp数组在递推的过程中取得最大的价值,而不是被初始值覆盖了。

本题题目中 只包含正整数的非空数组,所以非0下标的元素初始化为0就可以了。

代码如下:

        # 创建一个长度为10001的数组dp,用于记录是否可以找到和为i的子集dp = [0] * 10001  
  1. 确定遍历顺序

在前篇博客01背包讲解中可知如果使用一维dp数组,物品遍历的for循环放在外层,遍历背包的for循环放在内层,且内层for循环倒序遍历!

代码如下:

        for i in range(len(nums)):  # 从target到nums[i]遍历,更新dp数组for j in range(target, nums[i] - 1, -1):  # 更新dp[j]的值dp[j] = max(dp[j], dp[j - nums[i]] + nums[i])  
  1. 举例推导dp数组

dp[j]的数值一定是小于等于j的。

如果dp[j] == j 说明,集合中的子集总和正好可以凑成总和j,理解这一点很重要。

用例1,输入[1,5,11,5] 为例,如图:
在这里插入图片描述
最后dp[11] == 11,说明可以将这个数组分割成两个子集,使得两个子集的元素和相等。

代码及详细注释:

class Solution:def canPartition(self, nums: List[int]) -> bool:# 创建一个长度为10001的数组dp,用于记录是否可以找到和为i的子集dp = [0] * 10001  # 如果nums的和为奇数,则无法分割成两个和相等的子集if sum(nums) % 2 == 1:  return False# 计算目标和target = sum(nums) // 2  # 遍历nums中的每个数字for i in range(len(nums)):  # 从target到nums[i]遍历,更新dp数组for j in range(target, nums[i] - 1, -1):  # 更新dp[j]的值dp[j] = max(dp[j], dp[j - nums[i]] + nums[i])  # 如果dp[target]等于target,则表示可以找到和为target的子集if dp[target] == target:  return Trueelse:# 否则返回False,表示无法找到和为target的子集return False  
  • 时间复杂度:O(n^2)
  • 空间复杂度:O(n)

1049. 最后一块石头的重量 II

题目:

有一堆石头,用整数数组 stones 表示。其中 stones[i] 表示第 i 块石头的重量。

每一回合,从中选出任意两块石头,然后将它们一起粉碎。假设石头的重量分别为 x 和 y,且 x <= y。那么粉碎的可能结果如下:

如果 x == y,那么两块石头都会被完全粉碎;
如果 x != y,那么重量为 x 的石头将会完全粉碎,而重量为 y 的石头新重量为 y-x。
最后,最多只会剩下一块 石头。返回此石头 最小的可能重量 。如果没有石头剩下,就返回 0。

示例 1:

输入:

stones = [2,7,4,1,8,1]

输出:

1

解释:

组合 2 和 4,得到 2,所以数组转化为 [2,7,1,8,1],
组合 7 和 8,得到 1,所以数组转化为 [2,1,1,1],
组合 2 和 1,得到 1,所以数组转化为 [1,1,1],
组合 1 和 1,得到 0,所以数组转化为 [1],这就是最优值。

示例 2:

输入:

stones = [31,26,33,21,40]

输出:

5

提示:

  • 1 <= stones.length <= 30
  • 1 <= stones[i] <= 100

思路:

本题其实就是尽量让石头分成重量相同的两堆,相撞之后剩下的石头最小,这样就化解成01背包问题了。

思路跟第一题的思路一样,动态规划五部曲基本都一样这里就不详细讲解了,最后一点有所出入

  1. 举例推导dp数组

举例,输入:[2,4,1,1],此时target = (2 + 4 + 1 + 1)/2 = 4 ,dp数组状态图如下:

在这里插入图片描述
最后dp[target]里是容量为target的背包所能背的最大重量。

那么分成两堆石头,一堆石头的总重量是dp[target],另一堆就是sum - dp[target]。

在计算target的时候,target = sum / 2 因为是向下取整,所以sum - dp[target] 一定是大于等于dp[target]的。

那么相撞之后剩下的最小石头重量就是 sum - dp[target]) - dp[target]

代码及详细注释:

class Solution:def lastStoneWeightII(self, stones: List[int]) -> int:# 创建一个长度为1501的数组dp,用于记录是否可以找到和为i的子集dp = [0] * 1501# 计算目标和target = sum(stones) // 2# 遍历stones中的每个石头重量for i in range(len(stones)):# 从target到stones[i]遍历,更新dp数组for j in range(target, stones[i] - 1, -1):# 更新dp[j]的值dp[j] = max(dp[j], dp[j - stones[i]] + stones[i])# 返回石头总重量减去两个子集的总和return sum(stones) - dp[target] - dp[target]
  • 时间复杂度:O(m × n) , m是石头总重量(准确的说是总重量的一半),n为石头块数
  • 空间复杂度:O(m)

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.hqwc.cn/news/413595.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

CentOS搭建DNS服务器

服务器规划 DNS服务器IP为&#xff1a;172.16.32.253 需要自定义域名解析 172.16.32.253 dns.zhangsan.com 172.16.32.128 test1.zhangsan.com 172.16.32.129 test2.zhangsan.com 172.16.32.130 www.zhangsan.com 1. 服务器初始化 [rootlocalhost ~]# hostnamectl set-hostnam…

C++的命名空间域

一、域作用限定符 :: 即是域作用限定符&#xff0c;它的作用是指明一个标识符&#xff08;变量、函数或类&#xff09;来自哪一个作用域范围 二、编译器搜索变量、函数等的原则 1.先搜索局部变量&#xff0c;2.再搜索全局变量&#xff0c;3.最后搜索指定的命名空间域 三、…

2023.1.17 关于 Redis 持久化 AOF 策略详解

目录 引言 AOF 策略 实例演示一 缓冲区 重写机制 手动触发 自动触发 AOF 重写流程 实例演示二 引言 Redis 实现持久化的两大策略 RDB ——> Redis DataBase&#xff08;定期备份&#xff09;AOF ——> Append Only File&#xff08;实时备份&#xff09; 注意&…

15.云原生之k8s容灾与恢复实战

云原生专栏大纲 文章目录 Velero与etcd介绍Velero与etcd备份应用场景Velero与etcd在k8s备份上的区别 Velero备份恢复流程备份工作流程Velero备份时&#xff0c;若k8s集群发送变化&#xff0c;会发发生情况&#xff1f;Velero 备份pv&#xff0c;pv中数据变化&#xff0c;会发发…

开发「定位线上问题」小工具总结

文章目录 1. 写在最前面1.1 背景1.2 思路 2. 如何快速解决问题2.1 分析问题2.2 补救问题2.2.1 思路2.2.2 实现 3. 碎碎念 1. 写在最前面 1.1 背景 同事给处理各种线上问题以及处理紧急要交付的需求版本的我&#xff0c;紧急插入了一个线上的问题&#xff1a; 问题说明&#…

Java中的System类和一些练习

​​​​​​​ 目录 常用方法&#xff1a; 第一个方法&#xff1a; 第二个方法&#xff1a; 第三个方法&#xff1a; 方法 三 的拓展&#xff1a; System 和 Math 一样&#xff0c;也是一个工具类&#xff0c;提供了一些与系统相关的方法 常用方法&#xff1a; 第一个方…

【机器学习】机器学习变量分析第02课

当我们谈论用机器学习来预测咖啡店的销售额时&#xff0c;我们实际上是在处理一系列与咖啡销售相关的变量。这些变量就像是我们用来理解销售情况的“线索”或“指标”。那么&#xff0c;让我们用通俗易懂的方式来聊聊这些变量是怎么工作的。 特征变量&#xff1a;咖啡店的“档…

分类预测 | Matlab实现ZOA-CNN-MATT-SVM斑马优化卷积神经网络多头注意力机制结合支持向量机的数据分类预测【24年新算法】

分类预测 | Matlab实现ZOA-CNN-MATT-SVM斑马优化卷积神经网络多头注意力机制结合支持向量机的数据分类预测【24年新算法】 目录 分类预测 | Matlab实现ZOA-CNN-MATT-SVM斑马优化卷积神经网络多头注意力机制结合支持向量机的数据分类预测【24年新算法】分类效果基本描述程序设计…

mall整合Redis实现缓存功能

mall整合Redis实现缓存功能 本文主要讲解mall整合Redis的过程&#xff0c;以短信验证码的存储验证为例。 Redis的安装和启动 Redis是用C语言开发的一个高性能键值对数据库&#xff0c;可用于数据缓存&#xff0c;主要用于处理大量数据的高访问负载。 下载Redis,下载地址&…

【HTML】-- 02 HTML进阶

2.HTML进阶 2.1 块元素和行内元素 块元素 无论内容多少&#xff0c;该元素独占一行(p段落标签、h1-h6标题标签…) 行内元素 内容撑开宽度&#xff0c;左右都是行内元素的可以排在一行(a链接标签 . strong粗体 . em斜体 …) 2.2 列表标签 列表就是信息资源的一种展示形式。…

VUE组件--动态组件、组件保持存活、异步组件

动态组件 有些场景可能会需要在多个组件之间进行来回切换&#xff0c;在vue中则使用<component :is"..."> 来实现组件间的来回切换 // App.vue <template><component :is"tabComponent"></component><button click"change…

SMART PLC 模拟量批量转换功能块“Multi_ITR“

模拟量输入转换功能块S_ITR详细公式和代码介绍请查看下面文章链接: https://rxxw-control.blog.csdn.net/article/details/121347697https://rxxw-control.blog.csdn.net/article/details/121347697Smart PLC指针和FOR循环组合应用 https://rxxw-control.blog.csdn.net/arti…