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	feat(csharp): add csharp code for charper dynamic programming (#574)
* feat(csharp): add csharp code for charper dynamic programming * add climbing_stairs_constraint_dp
This commit is contained in:
		@ -0,0 +1,41 @@
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			|||||||
 | 
					/**
 | 
				
			||||||
 | 
					* File: climbing_stairs_backtrack.cs
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			||||||
 | 
					* Created Time: 2023-06-30
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			||||||
 | 
					* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
 | 
				
			||||||
 | 
					*/
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					namespace hello_algo.chapter_dynamic_programming; 
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					public class climbing_stairs_backtrack {
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 回溯 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    public void backtrack(List<int> choices, int state, int n, List<int> res) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 当爬到第 n 阶时,方案数量加 1
 | 
				
			||||||
 | 
					        if (state == n)
 | 
				
			||||||
 | 
					            res[0]++;
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 遍历所有选择
 | 
				
			||||||
 | 
					        foreach (int choice in choices) {
 | 
				
			||||||
 | 
					            // 剪枝:不允许越过第 n 阶
 | 
				
			||||||
 | 
					            if (state + choice > n)
 | 
				
			||||||
 | 
					                break;
 | 
				
			||||||
 | 
					            // 尝试:做出选择,更新状态
 | 
				
			||||||
 | 
					            backtrack(choices, state + choice, n, res);
 | 
				
			||||||
 | 
					            // 回退
 | 
				
			||||||
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 爬楼梯:回溯 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    public int climbingStairsBacktrack(int n) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        List<int> choices = new List<int> { 1, 2 }; // 可选择向上爬 1 或 2 阶
 | 
				
			||||||
 | 
					        int state = 0; // 从第 0 阶开始爬
 | 
				
			||||||
 | 
					        List<int> res = new List<int> { 0 }; // 使用 res[0] 记录方案数量
 | 
				
			||||||
 | 
					        backtrack(choices, state, n, res);
 | 
				
			||||||
 | 
					        return res[0];
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    [Test]
 | 
				
			||||||
 | 
					    public void Test() {
 | 
				
			||||||
 | 
					        int n = 9;
 | 
				
			||||||
 | 
					        int res = climbingStairsBacktrack(n);
 | 
				
			||||||
 | 
					        Console.WriteLine($"爬 {n} 阶楼梯共有 {res} 种方案");
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
@ -0,0 +1,36 @@
 | 
				
			|||||||
 | 
					/**
 | 
				
			||||||
 | 
					* File: climbing_stairs_constraint_dp.cs
 | 
				
			||||||
 | 
					* Created Time: 2023-07-03
 | 
				
			||||||
 | 
					* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
 | 
				
			||||||
 | 
					*/
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					namespace hello_algo.chapter_dynamic_programming;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					public class climbing_stairs_constraint_dp {
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 带约束爬楼梯:动态规划 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    public int climbingStairsConstraintDP(int n) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        if (n == 1 || n == 2) {
 | 
				
			||||||
 | 
					            return n;
 | 
				
			||||||
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 初始化 dp 列表,用于存储子问题的解
 | 
				
			||||||
 | 
					        int[,] dp = new int[n + 1, 3];
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 初始状态:预设最小子问题的解
 | 
				
			||||||
 | 
					        dp[1, 1] = 1;
 | 
				
			||||||
 | 
					        dp[1, 2] = 0;
 | 
				
			||||||
 | 
					        dp[2, 1] = 0;
 | 
				
			||||||
 | 
					        dp[2, 2] = 1;
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 状态转移:从较小子问题逐步求解较大子问题
 | 
				
			||||||
 | 
					        for (int i = 3; i <= n; i++) {
 | 
				
			||||||
 | 
					            dp[i, 1] = dp[i - 1, 2];
 | 
				
			||||||
 | 
					            dp[i, 2] = dp[i - 2, 1] + dp[i - 2, 2];
 | 
				
			||||||
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
 | 
					        return dp[n, 1] + dp[n, 2];
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    [Test]
 | 
				
			||||||
 | 
					    public void Test() {
 | 
				
			||||||
 | 
					        int n = 9;
 | 
				
			||||||
 | 
					        int res = climbingStairsConstraintDP(n);
 | 
				
			||||||
 | 
					        Console.WriteLine($"爬 {n} 阶楼梯共有 {res} 种方案");
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
@ -0,0 +1,31 @@
 | 
				
			|||||||
 | 
					/**
 | 
				
			||||||
 | 
					* File: climbing_stairs_dfs.cs
 | 
				
			||||||
 | 
					* Created Time: 2023-06-30
 | 
				
			||||||
 | 
					* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
 | 
				
			||||||
 | 
					*/
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					namespace hello_algo.chapter_dynamic_programming; 
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					public class climbing_stairs_dfs {
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 搜索 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    public int dfs(int i) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 已知 dp[1] 和 dp[2] ,返回之
 | 
				
			||||||
 | 
					        if (i == 1 || i == 2)
 | 
				
			||||||
 | 
					            return i;
 | 
				
			||||||
 | 
					        // dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]
 | 
				
			||||||
 | 
					        int count = dfs(i - 1) + dfs(i - 2);
 | 
				
			||||||
 | 
					        return count;
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 爬楼梯:搜索 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    public int climbingStairsDFS(int n) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        return dfs(n);
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    [Test]
 | 
				
			||||||
 | 
					    public void Test() {
 | 
				
			||||||
 | 
					        int n = 9;
 | 
				
			||||||
 | 
					        int res = climbingStairsDFS(n);
 | 
				
			||||||
 | 
					        Console.WriteLine($"爬 {n} 阶楼梯共有 {res} 种方案");
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
@ -0,0 +1,39 @@
 | 
				
			|||||||
 | 
					/**
 | 
				
			||||||
 | 
					* File: climbing_stairs_dfs_mem.cs
 | 
				
			||||||
 | 
					* Created Time: 2023-06-30
 | 
				
			||||||
 | 
					* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
 | 
				
			||||||
 | 
					*/
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					namespace hello_algo.chapter_dynamic_programming;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					public class climbing_stairs_dfs_mem {
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 记忆化搜索 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    public int dfs(int i, int[] mem) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 已知 dp[1] 和 dp[2] ,返回之
 | 
				
			||||||
 | 
					        if (i == 1 || i == 2)
 | 
				
			||||||
 | 
					            return i;
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 若存在记录 dp[i] ,则直接返回之
 | 
				
			||||||
 | 
					        if (mem[i] != -1)
 | 
				
			||||||
 | 
					            return mem[i];
 | 
				
			||||||
 | 
					        // dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]
 | 
				
			||||||
 | 
					        int count = dfs(i - 1, mem) + dfs(i - 2, mem);
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 记录 dp[i]
 | 
				
			||||||
 | 
					        mem[i] = count;
 | 
				
			||||||
 | 
					        return count;
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 爬楼梯:记忆化搜索 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    public int climbingStairsDFSMem(int n) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        // mem[i] 记录爬到第 i 阶的方案总数,-1 代表无记录
 | 
				
			||||||
 | 
					        int[] mem = new int[n + 1];
 | 
				
			||||||
 | 
					        Array.Fill(mem, -1);
 | 
				
			||||||
 | 
					        return dfs(n, mem);
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    [Test]
 | 
				
			||||||
 | 
					    public void Test() {
 | 
				
			||||||
 | 
					        int n = 9;
 | 
				
			||||||
 | 
					        int res = climbingStairsDFSMem(n);
 | 
				
			||||||
 | 
					        Console.WriteLine($"爬 {n} 阶楼梯共有 {res} 种方案");
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
@ -0,0 +1,49 @@
 | 
				
			|||||||
 | 
					/**
 | 
				
			||||||
 | 
					* File: climbing_stairs_dp.cs
 | 
				
			||||||
 | 
					* Created Time: 2023-06-30
 | 
				
			||||||
 | 
					* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
 | 
				
			||||||
 | 
					*/
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					namespace hello_algo.chapter_dynamic_programming; 
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					public class climbing_stairs_dp {
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 爬楼梯:动态规划 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    public int climbingStairsDP(int n) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        if (n == 1 || n == 2)
 | 
				
			||||||
 | 
					            return n;
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 初始化 dp 列表,用于存储子问题的解
 | 
				
			||||||
 | 
					        int[] dp = new int[n + 1];
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 初始状态:预设最小子问题的解
 | 
				
			||||||
 | 
					        dp[1] = 1;
 | 
				
			||||||
 | 
					        dp[2] = 2;
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 状态转移:从较小子问题逐步求解较大子问题
 | 
				
			||||||
 | 
					        for (int i = 3; i <= n; i++) {
 | 
				
			||||||
 | 
					            dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
 | 
				
			||||||
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
 | 
					        return dp[n];
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 爬楼梯:状态压缩后的动态规划 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    public int climbingStairsDPComp(int n) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        if (n == 1 || n == 2)
 | 
				
			||||||
 | 
					            return n;
 | 
				
			||||||
 | 
					        int a = 1, b = 2;
 | 
				
			||||||
 | 
					        for (int i = 3; i <= n; i++) {
 | 
				
			||||||
 | 
					            int tmp = b;
 | 
				
			||||||
 | 
					            b = a + b;
 | 
				
			||||||
 | 
					            a = tmp;
 | 
				
			||||||
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
 | 
					        return b;
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    [Test]
 | 
				
			||||||
 | 
					    public void Test() {
 | 
				
			||||||
 | 
					        int n = 9;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        int res = climbingStairsDP(n);
 | 
				
			||||||
 | 
					        Console.WriteLine($"爬 {n} 阶楼梯共有 {res} 种方案");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        res = climbingStairsDPComp(n);
 | 
				
			||||||
 | 
					        Console.WriteLine($"爬 {n} 阶楼梯共有 {res} 种方案");
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
@ -0,0 +1,53 @@
 | 
				
			|||||||
 | 
					/**
 | 
				
			||||||
 | 
					* File: min_cost_climbing_stairs_dp.cs
 | 
				
			||||||
 | 
					* Created Time: 2023-06-30
 | 
				
			||||||
 | 
					* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
 | 
				
			||||||
 | 
					*/
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					namespace hello_algo.chapter_dynamic_programming;
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					public class min_cost_climbing_stairs_dp {
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 爬楼梯最小代价:动态规划 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    public int minCostClimbingStairsDP(int[] cost) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        int n = cost.Length - 1;
 | 
				
			||||||
 | 
					        if (n == 1 || n == 2)
 | 
				
			||||||
 | 
					            return cost[n];
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 初始化 dp 列表,用于存储子问题的解
 | 
				
			||||||
 | 
					        int[] dp = new int[n + 1];
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 初始状态:预设最小子问题的解
 | 
				
			||||||
 | 
					        dp[1] = cost[1];
 | 
				
			||||||
 | 
					        dp[2] = cost[2];
 | 
				
			||||||
 | 
					        // 状态转移:从较小子问题逐步求解较大子问题
 | 
				
			||||||
 | 
					        for (int i = 3; i <= n; i++) {
 | 
				
			||||||
 | 
					            dp[i] = Math.Min(dp[i - 1], dp[i - 2]) + cost[i];
 | 
				
			||||||
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
 | 
					        return dp[n];
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    /* 爬楼梯最小代价:状态压缩后的动态规划 */
 | 
				
			||||||
 | 
					    public int minCostClimbingStairsDPComp(int[] cost) {
 | 
				
			||||||
 | 
					        int n = cost.Length - 1;
 | 
				
			||||||
 | 
					        if (n == 1 || n == 2)
 | 
				
			||||||
 | 
					            return cost[n];
 | 
				
			||||||
 | 
					        int a = cost[1], b = cost[2];
 | 
				
			||||||
 | 
					        for (int i = 3; i <= n; i++) {
 | 
				
			||||||
 | 
					            int tmp = b;
 | 
				
			||||||
 | 
					            b = Math.Min(a, tmp) + cost[i];
 | 
				
			||||||
 | 
					            a = tmp;
 | 
				
			||||||
 | 
					        }
 | 
				
			||||||
 | 
					        return b;
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					    [Test]
 | 
				
			||||||
 | 
					    public void Test() {
 | 
				
			||||||
 | 
					        int[] cost = { 0, 1, 10, 1, 1, 1, 10, 1, 1, 10, 1 };
 | 
				
			||||||
 | 
					        Console.WriteLine("输入楼梯的代价列表为");
 | 
				
			||||||
 | 
					        PrintUtil.PrintList(cost);
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        int res = minCostClimbingStairsDP(cost);
 | 
				
			||||||
 | 
					        Console.WriteLine($"爬完楼梯的最低代价为 {res}");
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
					        res = minCostClimbingStairsDPComp(cost);
 | 
				
			||||||
 | 
					        Console.WriteLine($"爬完楼梯的最低代价为 {res}");
 | 
				
			||||||
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					}
 | 
				
			||||||
@ -18,7 +18,7 @@ public class Trunk {
 | 
				
			|||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
public class PrintUtil {
 | 
					public class PrintUtil {
 | 
				
			||||||
    /* Print a list */
 | 
					    /* Print a list */
 | 
				
			||||||
    public static void PrintList<T>(List<T> list) {
 | 
					    public static void PrintList<T>(IList<T> list) {
 | 
				
			||||||
        Console.WriteLine("[" + string.Join(", ", list) + "]");
 | 
					        Console.WriteLine("[" + string.Join(", ", list) + "]");
 | 
				
			||||||
    }
 | 
					    }
 | 
				
			||||||
 | 
					
 | 
				
			||||||
 | 
				
			|||||||
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