夯实算法-猜数字大小 II

163 阅读1分钟

题目:猜数字大小 II

我们正在玩一个猜数游戏,游戏规则如下:

  1. 我从 1 ****到 n 之间选择一个数字。
  2. 你来猜我选了哪个数字。
  3. 如果你猜到正确的数字,就会 赢得游戏 。
  4. 如果你猜错了,那么我会告诉你,我选的数字比你的 更大或者更小 ,并且你需要继续猜数。
  5. 每当你猜了数字 x 并且猜错了的时候,你需要支付金额为 x 的现金。如果你花光了钱,就会 输掉游戏 。

给你一个特定的数字 n ,返回能够 确保你获胜 的最小现金数,不管我选择那个数字 。

示例 1:

输入: n = 10
输出: 16
解释: 制胜策略如下:
- 数字范围是 [1,10] 。你先猜测数字为 7 。
    - 如果这是我选中的数字,你的总费用为 $0 。否则,你需要支付 $7 。
    - 如果我的数字更大,则下一步需要猜测的数字范围是 [8,10] 。你可以猜测数字为 9 。
        - 如果这是我选中的数字,你的总费用为 $7 。否则,你需要支付 $9 。
        - 如果我的数字更大,那么这个数字一定是 10 。你猜测数字为 10 并赢得游戏,总费用为 $7 + $9 = $16 。
在最糟糕的情况下,你需要支付 $16 。因此,你只需要 $16 就可以确保自己赢得游戏。

示例 2:

输入: n = 1
输出: 0
解释: 只有一个可能的数字,所以你可以直接猜 1 并赢得游戏,无需支付任何费用。

示例 3:

输入: n = 2
输出: 1
解释: 有两个可能的数字 1 和 2 。
- 你可以先猜 1 。
    - 如果这是我选中的数字,你的总费用为 $0 。否则,你需要支付 $1 。
    - 如果我的数字更大,那么这个数字一定是 2 。你猜测数字为 2 并赢得游戏,总费用为 $1 。
最糟糕的情况下,你需要支付 $1

解题思路

由题意可分析最直接的想法:遍历从1到n中的所有数字,对任一数字k,取k之前和k之后的两段区间[1,k-1]和[k+1,n],如果记录dp[i,j]为区间[i,j]的最小花费,那么dp[1,n]=min(k+max(dp[1][k-1],dp[k+1][n])),k∈[1,n]。

对于dp[i][j]中i==j的情况,意味着只有一个元素,因此k=i=j,猜对的代价为0,即dp[i][i]=0;对于i>j的情况,此时该状态对应的实际问题不存在,直接设置为0即可

代码实现

public int getMoneyAmount(int n) {
    int dp[][] = new int[n + 2][n + 2];
    for (int i = n - 1; i >= 1; --i) {
        for (int j = i + 1; j <= n; ++j) {
            dp[i][j] = 10000000;
            for (int k = i; k <= j; ++k) {
                dp[i][j] = Math.min(dp[i][j], k + Math.max(dp[i][k - 1], dp[k + 1][j]));
            }
        }
    }
    return dp[1][n];
}

运行结果

子不语2.png

复杂度分析

  • 空间复杂度:O(n)O(n)
  • 时间复杂度:O(n2)O(n^2)

掘金(JUEJIN) 一起分享知识, Keep Learning!