题目一:
思路
如果对背包问题不都熟悉先看这两篇:
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。
是不是感觉和昨天讲解的416. 分割等和子集 (opens new window)非常像了。
本题物品的重量为stones[i],物品的价值也为stones[i]。
对应着01背包里的物品重量weight[i]和 物品价值value[i]。
接下来进行动规五步曲:
- 确定dp数组以及下标的含义
dp[j]表示容量(这里说容量更形象,其实就是重量)为j的背包,最多可以背dp[j]这么重的石头。
- 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]);
本题则是:dp[j] = max(dp[j], dp[j - stones[i]] + stones[i]);
一些同学可能看到这dp[j - stones[i]] + stones[i]中 又有- stones[i] 又有+stones[i],看着有点晕乎。
还是要牢记dp[j]的含义,要知道dp[j - stones[i]]为 容量为j - stones[i]的背包最大所背重量。
- dp数组如何初始化
接下来就是如何初始化dp[j]呢,因为重量都不会是负数,所以dp[j]都初始化为0就可以了,这样在递归公式dp[j] = max(dp[j], dp[j - stones[i]] + stones[i]);中dp[j]才不会初始值所覆盖。
代码为:
let sum = stones.reduce((pre, cur) => pre + cur)
let target = Math.floor(sum / 2)
let dp = new Array(target + 1).fill(0)
- 确定遍历顺序
在动态规划:关于01背包问题,你该了解这些!(滚动数组) (opens new window)中就已经说明: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 (let i = 0; i < stones.length; i++) {
for (let j = target; j >= stones[i]; j--) {
dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - stones[i]] + stones[i])
}
}
- 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:
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]。
以上分析完毕,JS代码如下:
var lastStoneWeightII = function(stones) {
let sum = stones.reduce((pre, cur) => pre + cur)
let target = Math.floor(sum / 2)
let dp = new Array(target + 1).fill(0)
for (let i = 0; i < stones.length; i++) {
for (let j = target; j >= stones[i]; j--) {
dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - stones[i]] + stones[i])
}
}
return sum - 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)
#总结
本题其实和416. 分割等和子集 (opens new window)几乎是一样的,只是最后对dp[target]的处理方式不同。
416. 分割等和子集 (opens new window)相当于是求背包是否正好装满,而本题是求背包最多能装多少。