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Co-authored-by: krahets <krahets@163.com>

ja/codes/java/chapter_dynamic_programming/coin_change.java

@@ -0,0 +1,72 @@
+/**
+ * File: coin_change.java
+ * Created Time: 2023-07-11
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_dynamic_programming;
+
+import java.util.Arrays;
+
+public class coin_change {
+    /* 硬貨両替：動的プログラミング */
+    static int coinChangeDP(int[] coins, int amt) {
+        int n = coins.length;
+        int MAX = amt + 1;
+        // DPテーブルを初期化
+        int[][] dp = new int[n + 1][amt + 1];
+        // 状態遷移：最初の行と最初の列
+        for (int a = 1; a <= amt; a++) {
+            dp[0][a] = MAX;
+        }
+        // 状態遷移：残りの行と列
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            for (int a = 1; a <= amt; a++) {
+                if (coins[i - 1] > a) {
+                    // 目標金額を超える場合、硬貨 i を選択しない
+                    dp[i][a] = dp[i - 1][a];
+                } else {
+                    // 選択しない場合と硬貨 i を選択する場合のより小さい値
+                    dp[i][a] = Math.min(dp[i - 1][a], dp[i][a - coins[i - 1]] + 1);
+                }
+            }
+        }
+        return dp[n][amt] != MAX ? dp[n][amt] : -1;
+    }
+
+    /* 硬貨両替：空間最適化動的プログラミング */
+    static int coinChangeDPComp(int[] coins, int amt) {
+        int n = coins.length;
+        int MAX = amt + 1;
+        // DPテーブルを初期化
+        int[] dp = new int[amt + 1];
+        Arrays.fill(dp, MAX);
+        dp[0] = 0;
+        // 状態遷移
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            for (int a = 1; a <= amt; a++) {
+                if (coins[i - 1] > a) {
+                    // 目標金額を超える場合、硬貨 i を選択しない
+                    dp[a] = dp[a];
+                } else {
+                    // 選択しない場合と硬貨 i を選択する場合のより小さい値
+                    dp[a] = Math.min(dp[a], dp[a - coins[i - 1]] + 1);
+                }
+            }
+        }
+        return dp[amt] != MAX ? dp[amt] : -1;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] coins = { 1, 2, 5 };
+        int amt = 4;
+
+        // 動的プログラミング
+        int res = coinChangeDP(coins, amt);
+        System.out.println("目標金額を作るのに必要な最小硬貨数は " + res + " です");
+
+        // 空間最適化動的プログラミング
+        res = coinChangeDPComp(coins, amt);
+        System.out.println("目標金額を作るのに必要な最小硬貨数は " + res + " です");
+    }
+}