代码随想录算法训练营第四十五天|70. 爬楼梯 (进阶)、322. 零钱兑换、279.完全平方数

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70. 爬楼梯 (进阶)

题目链接:70. 爬楼梯

思路:本题是一个斐波那契的问题,但是也符合完全背包问题,这里用完全背包来解。

动态规划五步曲:

  1. dp[j] 表示到达第j层共有dp[j]种不同的方法
  2. 求排列问题:递推公式:dp[j] += dp[j - i]
  3. 初始化dp[0] = 1
  4. 求排列数问题,先遍历背包容量,再遍历物品
  5. 举例说明
class Solution {
    public int climbStairs(int n) { // 使用背包的方法
        // dp[j] 表示到达第j层共有dp[j]种不同的方法
        int[] dp = new int[n + 1];
        // 递推公式:dp[j] += dp[j - i]
        // 初始化
        dp[0] = 1;
        for (int j = 0; j <= n; j++) {
            for (int i = 1; i <= 2; i++) {
                if (j >= i) dp[j] += dp[j - i];
            }
        }
        return dp[n];
    }
}

322. 零钱兑换

题目链接:322. 零钱兑换

思路:动态规划五步曲:

  1. dp[j] 表示总额为j的组合使用的最少硬币个数为dp[j]
  2. dp[j] 需要考虑使用coins[i],和不使用coins[i]

所以递推公式:dp[j] = min(dp[j], dp[j - coins[i]] + 1)

  1. 初始化dp[0] = 0,代表凑成0需要的硬币个数为0,其他初始化成最大值。
  2. 本题两种遍历方式都可以,选择先遍历物品再遍历背包容量。
  3. 举例说明
class Solution {
    public int coinChange(int[] coins, int amount) {
        // dp[j] 表示总额为j的组合使用的最少硬币个数为dp[j]
        int[] dp = new int[amount + 1];
        // 递推公式:dp[j] = min(dp[j], dp[j - coins[i]] + 1)
        // 初始化
        dp[0] = 0;
        for (int i = 1; i <= amount; i++) {
            dp[i] = Integer.MAX_VALUE;
        }
        // 遍历顺序
        for (int i = 0; i < coins.length; i++) {
            for (int j = coins[i]; j <= amount; j++) {
                if (dp[j - coins[i]] < Integer.MAX_VALUE) {
                    dp[j] = Math.min(dp[j], dp[j - coins[i]] + 1);
                }
            }
        }
        if (dp[amount] != Integer.MAX_VALUE) return dp[amount];
        return -1;
    }
}

279.完全平方数

题目链接:279. 完全平方数

思路:本题与上一题思路基本相同,直接动态规划五步曲

  1. dp[j] 表示和为j的完全平方数的最少数量为dp[j]
  2. 推导公式:dp[j] = min(dp[j], dp[j - i * i] + 1)
  3. 初始化dp[0] = 0,其他初始化为最大值
  4. 同样是两种遍历顺序都可以,这里选择先遍历物品再遍历背包容量
  5. 举例说明
class Solution {
    public int numSquares(int n) {
        // dp[j] 表示和为j的完全平方数的最少数量为dp[j]
        int[] dp = new int[n + 1];
        // 递推公式:dp[j] = min(dp[j], dp[j - i * i] + 1)
        // 初始化
        dp[0] = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            dp[i] = Integer.MAX_VALUE;
        }
        for (int i = 1; i <= Math.sqrt(n); i++) {
            for (int j = i * i; j <= n; j++) {
                if (dp[j - i * i] < Integer.MAX_VALUE) {
                    dp[j] = Math.min(dp[j], dp[j - i * i] + 1);
                }
            }
        }
        return dp[n];
    }
}