完全背包
完全背包和01背包问题唯一不同的地方就是,完全背包中每种物品有无限件。
完全背包和01背包在代码上唯一的不同体现在遍历顺序上,我们直接对两个问题的遍历顺序进行分析。
01背包在使用一维dp数组时,是先遍历物品,然后倒序遍历背包容量。
01背包中之所以倒序去遍历背包容量,是为了防止重复放入物品。而完全背包中的物品的可以被放入无限次的。所以完全背包中我们的遍历顺序应该是从小到大遍历背包容量。
而对于纯完全背包的问题,先遍历物品还是先遍历背包容量都是没有关系的。但是对于特定的应用题目,我们需要具体来分析应该如何进行遍历。
//先遍历物品,再遍历背包
private static void testCompletePack(){
int[] weight = {1, 3, 4};
int[] value = {15, 20, 30};
int bagWeight = 4;
int[] dp = new int[bagWeight + 1];
for (int i = 0; i < weight.length; i++){ // 遍历物品
for (int j = weight[i]; j <= bagWeight; j++){ // 遍历背包容量
dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
}
}
for (int maxValue : dp){
System.out.println(maxValue + " ");
}
}
//先遍历背包,再遍历物品
private static void testCompletePackAnotherWay(){
int[] weight = {1, 3, 4};
int[] value = {15, 20, 30};
int bagWeight = 4;
int[] dp = new int[bagWeight + 1];
for (int i = 1; i <= bagWeight; i++){ // 遍历背包容量
for (int j = 0; j < weight.length; j++){ // 遍历物品
if (i - weight[j] >= 0){
dp[i] = Math.max(dp[i], dp[i - weight[j]] + value[j]);
}
}
}
for (int maxValue : dp){
System.out.println(maxValue + " ");
}
}
518. 零钱兑换 II
思路:本题求的是能够凑成总金额的硬币组合数,完全背包解决组合问题。
动态规划五步曲:
- dp[j] 表示可以组合成总额为j的组合数有dp[j]种
- 求组合问题的递推公式:
dp[j] += dp[j - coins[i]];昨天也提到过。 - 初始化,组合问题,初始化dp[0] = 1。
- 遍历顺序,本题是求解组合数,应该先遍历物品,再遍历背包容量。
如果是求解排列数,则应该先遍历背包容量,再遍历物品
5.举例说明
class Solution {
public int change(int amount, int[] coins) {
// dp[j] 表示可以组合成总额为j的组合数有dp[j]种
int[] dp = new int[amount + 1];
// 递推公式
// 初始化
dp[0] = 1;
for (int i = 0; i < coins.length; i++) {
for (int j = coins[i]; j <= amount; j++) {
dp[j] += dp[j - coins[i]];
}
}
return dp[amount];
}
}
377. 组合总和 Ⅳ
思路:本题其实是一个求排列的问题。本题只需要求排列总和的个数,可以使用背包,如果要将所有排列列举出来,只能用回溯暴搜。
动态规划五步曲:
- dp[j] 表示能够组成j的组合数有dp[j]个
- 排列问题与求组合问题的递推公式相同,遍历顺序不同。递推公式为:dp[j] += dp[j - nums[i]];
- 初始化,dp[0] = 1
- 求解排列数,先遍历背包容量,再遍历物品。
- 举例说明
class Solution {
public int combinationSum4(int[] nums, int target) {
// dp[j] 表示能够组成j的组合数有dp[j]个
int[] dp = new int[target + 1];
// 递推公式:dp[j] += dp[j - nums[i]]
// 初始化
dp[0] = 1;
for (int j = 0; j <= target; j++) {
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if (j >= nums[i]) dp[j] += dp[j - nums[i]];
}
}
return dp[target];
}
}