diff --git a/problems/0518.零钱兑换II.md b/problems/0518.零钱兑换II.md index 70231212..2c82027f 100644 --- a/problems/0518.零钱兑换II.md +++ b/problems/0518.零钱兑换II.md @@ -4,8 +4,6 @@
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- - # 518.零钱兑换II [力扣题目链接](https://leetcode.cn/problems/coin-change-ii/) @@ -45,15 +43,19 @@ **[《代码随想录》算法视频公开课](https://programmercarl.com/other/gongkaike.html):[装满背包有多少种方法?组合与排列有讲究!| LeetCode:518.零钱兑换II](https://www.bilibili.com/video/BV1KM411k75j/),相信结合视频再看本篇题解,更有助于大家对本题的理解**。 +## 二维dp讲解 +如果大家认真做完:[分割等和子集](https://www.programmercarl.com/0416.%E5%88%86%E5%89%B2%E7%AD%89%E5%92%8C%E5%AD%90%E9%9B%86.html) , [最后一块石头的重量II](https://www.programmercarl.com/1049.%E6%9C%80%E5%90%8E%E4%B8%80%E5%9D%97%E7%9F%B3%E5%A4%B4%E7%9A%84%E9%87%8D%E9%87%8FII.html) 和 [目标和](https://www.programmercarl.com/0494.%E7%9B%AE%E6%A0%87%E5%92%8C.html) +应该会知道类似这种题目:给出一个总数,一些物品,问能否凑成这个总数。 -## 思路 +这是典型的背包问题! -这是一道典型的背包问题,一看到钱币数量不限,就知道这是一个完全背包。 +本题求的是装满这个背包的物品组合数是多少。 +因为每一种面额的硬币有无限个,所以这是完全背包。 -对完全背包还不了解的同学,可以看这篇:[动态规划:关于完全背包,你该了解这些!](https://programmercarl.com/背包问题理论基础完全背包.html) +对完全背包还不了解的同学,可以看这篇:[完全背包理论基础](https://programmercarl.com/背包问题理论基础完全背包.html) 但本题和纯完全背包不一样,**纯完全背包是凑成背包最大价值是多少,而本题是要求凑成总金额的物品组合个数!** @@ -69,44 +71,182 @@ 如果问的是排列数,那么上面就是两种排列了。 -**组合不强调元素之间的顺序,排列强调元素之间的顺序**。 其实这一点我们在讲解回溯算法专题的时候就讲过了哈。 +**组合不强调元素之间的顺序,排列强调元素之间的顺序**。 其实这一点我们在讲解回溯算法专题的时候就讲过。 那我为什么要介绍这些呢,因为这和下文讲解遍历顺序息息相关! -回归本题,动规五步曲来分析如下: +本题其实与我们讲过 [494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 十分类似。 -1. 确定dp数组以及下标的含义 +[494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 求的是装满背包有多少种方法,而本题是求装满背包有多少种组合。 + +这有啥区别? + +**求装满背包有几种方法其实就是求组合数**。 不过 [494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 是 01背包,即每一类物品只有一个。 + +以下动规五部曲: + +### 1、确定dp数组以及下标的含义 + +定义二维dp数值 dp[i][j]:使用 下标为[0, i]的coins[i]能够凑满j(包括j)这么大容量的包,有dp[i][j]种组合方法。 + +很多录友也会疑惑,凭什么上来就定义 dp数组,思考过程是什么样的, 这个思考过程我在 [01背包理论基础(二维数组)](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-1.html) 中的 “确定dp数组以及下标的含义” 有详细讲解。 + +(**强烈建议按照代码随想录的顺序学习,否则可能看不懂我的讲解**) + + +### 2、确定递推公式 + +> **注意**: 这里的公式推导,与之前讲解过的 [494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 、[完全背包理论基础](https://programmercarl.com/背包问题理论基础完全背包.html) 有极大重复,所以我不在重复讲解原理,而是只讲解区别。 + +我们再回顾一下,[01背包理论基础](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-1.html),中二维DP数组的递推公式为: + +`dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - weight[i]] + value[i])` + +在 [完全背包理论基础](https://programmercarl.com/背包问题理论基础完全背包.html) 详细讲解了完全背包二维DP数组的递推公式为: + +`dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i])` + + +看去完全背包 和 01背包的差别在哪里? + +在于01背包是 `dp[i - 1][j - weight[i]] + value[i]` ,完全背包是 `dp[i][j - weight[i]] + value[i])` + +主要原因就是 完全背包单类物品有无限个。 + +具体原因我在 [完全背包理论基础(二维)](https://programmercarl.com/背包问题理论基础完全背包.html) 的 「确定递推公式」有详细讲解,如果大家忘了,再回顾一下。 + +我上面有说过,本题和 [494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 是一样的,唯一区别就是 [494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 是 01背包,本题是完全背包。 + + +在[494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html)中详解讲解了装满背包有几种方法,二维DP数组的递推公式: +`dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i - 1][j - nums[i]]` + +所以本题递推公式:`dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - nums[i]]` ,区别依然是 ` dp[i - 1][j - nums[i]]` 和 `dp[i][j - nums[i]]` + +这个 ‘所以’ 我省略了很多推导的内容,因为这些内容在 [494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 和 [完全背包理论基础](https://programmercarl.com/背包问题理论基础完全背包.html) 都详细讲过。 + +这里不再重复讲解。 + +大家主要疑惑点 + +1、 `dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - nums[i]]` 这个递归公式框架怎么来的,在 [494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 有详细讲解。 + +2、为什么是 ` dp[i][j - nums[i]]` 而不是 ` dp[i - 1][j - nums[i]]` ,在[完全背包理论基础(二维)](https://programmercarl.com/背包问题理论基础完全背包.html) 有详细讲解 + + +### 3. dp数组如何初始化 + +那么二维数组的最上行 和 最左列一定要初始化,这是递推公式推导的基础,如图红色部分: + + + + +这里首先要关注的就是 dp[0][0] 应该是多少? + +背包空间为0,装满「物品0」 的组合数有多少呢? + +应该是 0 个, 但如果 「物品0」 的 数值就是0呢? 岂不是可以有无限个0 组合 和为0! + +题目描述中说了`1 <= coins.length <= 300` ,所以不用考虑 物品数值为0的情况。 + +那么最上行dp[0][j] 如何初始化呢? + +dp[0][j]的含义:用「物品0」(即coins[0]) 装满 背包容量为j的背包,有几种组合方法。 (如果看不懂dp数组的含义,建议先学习[494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html)) + +如果 j 可以整除 物品0,那么装满背包就有1种组合方法。 + +初始化代码: + +```CPP +for (int j = 0; j <= bagSize; j++) { + if (j % coins[0] == 0) dp[0][j] = 1; +} +``` + +最左列如何初始化呢? + +dp[i][0] 的含义:用物品i(即coins[i]) 装满容量为0的背包 有几种组合方法。 + +都有一种方法,即不装。 + +所以 dp[i][0] 都初始化为1 + +### 4. 确定遍历顺序 + +二维DP数组的完全背包的两个for循环先后顺序是无所谓的。 + +先遍历背包,还是先遍历物品都是可以的。 + +原理和 [01背包理论基础(二维数组)](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-1.html) 中的 「遍历顺序」是一样的,都是因为 两个for循环的先后顺序不影响 递推公式 所需要的数值。 + +具体分析过程看 [01背包理论基础(二维数组)](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-1.html) 中的 「遍历顺序」 + +### 5. 打印DP数组 + +以amount为5,coins为:[2,3,5] 为例: + +dp数组应该是这样的: + +``` +1 0 1 0 1 0 +1 0 1 1 1 1 +1 0 1 1 1 2 +``` + +### 代码实现: + +```CPP +class Solution { +public: + int change(int amount, vector