【leedcode】322. 零钱兑换

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这是我参与8月更文挑战的第19天,活动详情查看:8月更文挑战

难度: 中等

题目描述

给你一个整数数组 coins ,表示不同面额的硬币;以及一个整数 amount ,表示总金额。

计算并返回可以凑成总金额所需的 最少的硬币个数 。如果没有任何一种硬币组合能组成总金额,返回 -1 。

你可以认为每种硬币的数量是无限的。

示例 1:

输入:coins = [1, 2, 5], amount = 11 输出:3 解释:11 = 5 + 5 + 1

示例 2:

输入:coins = [2], amount = 3 输出:-1

示例 3:

输入:coins = [1], amount = 0 输出:0

示例 4:

输入:coins = [1], amount = 1 输出:1

示例 5:

输入:coins = [1], amount = 2 输出:2  

提示:

1 <= coins.length <= 12 1 <= coins[i] <= 231 - 1 0 <= amount <= 104

思路

动态规划的思路先来找规律:

假设硬币种类 = 1、 2、 5, 总金额N = 7。

  • 从小到大不断增加金额 直到 N = 7的解:

(1) res(N = 1) = 1 总金额为1时, 只能用面额为1的硬币

(2) res(N = 2) = min[res(N = 1) + 1, 1] = 1 在总金额为1的解上多加一枚面额为1的硬币, 或直接用面额为2的硬币, 显然后者更优

(3) res(N = 3) = min[res(N = 1) + 1, res(N = 2) + 1] = 2 在总金额为1的解上多加一枚面额为2的硬币,或在总金额为2的解上多加一枚面额为1的硬币

.........

(7) res(N = 7) = min[res(N = 2) + 1, res(N = 5) + 1, res(N = 6) + 1] = 3 在总金额为2的解上多加一枚面额为5的硬币, 或在总金额为5的解上多加一枚面额为2的硬币, 或在总金额为6的解上多加一枚面额为1的硬币

根据以上规律进行动态规划处理:

通过不断求解小面额的解,一点点地逼近目标面额的最终解

代码


import math
class Solution:
    def coinChange(self, coins: List[int], amount: int) -> int:
        dp = [math.inf for _ in range(amount + 1)]
        
        # 计算总金额为0 凑不出来,所有为0
        dp[0] = 0

        for i in range(1, amount + 1):
            for j in coins:
                diff = i - j
                if diff >= 0:
                    dp[i] = min(dp[diff] + 1, dp[i])
        '''
        如果最后一个元素的值仍然是inf, 代表无解, 返回-1
        '''
        res = dp[-1] if dp[-1] != math.inf else -1
        
        return res