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https://github.com/youngyangyang04/leetcode-master.git
synced 2025-07-05 22:59:31 +08:00
Merge branch 'master' into master
This commit is contained in:
@ -35,7 +35,7 @@
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四数之和,和[15.三数之和](https://programmercarl.com/0015.三数之和.html)是一个思路,都是使用双指针法, 基本解法就是在[15.三数之和](https://programmercarl.com/0015.三数之和.html) 的基础上再套一层for循环。
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但是有一些细节需要注意,例如: 不要判断`nums[k] > target` 就返回了,三数之和 可以通过 `nums[i] > 0` 就返回了,因为 0 已经是确定的数了,四数之和这道题目 target是任意值。比如:数组是`[-4, -3, -2, -1]`,`target`是`-10`,不能因为`-4 > -10`而跳过。但是我们依旧可以去做剪枝,逻辑变成`nums[i] > target && (nums[i] >=0 || target >= 0)`就可以了。
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但是有一些细节需要注意,例如: 不要判断`nums[k] > target` 就返回了,三数之和 可以通过 `nums[i] > 0` 就返回了,因为 0 已经是确定的数了,四数之和这道题目 target是任意值。比如:数组是`[-4, -3, -2, -1]`,`target`是`-10`,不能因为`-4 > -10`而跳过。但是我们依旧可以去做剪枝,逻辑变成`nums[k] > target && (nums[k] >=0 || target >= 0)`就可以了。
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[15.三数之和](https://programmercarl.com/0015.三数之和.html)的双指针解法是一层for循环num[i]为确定值,然后循环内有left和right下标作为双指针,找到nums[i] + nums[left] + nums[right] == 0。
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@ -253,7 +253,7 @@ public class Solution {
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for (int k = 0; k < nums.length; k++) {
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// 剪枝处理
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if (nums[k] > target && nums[k] >= 0) {
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break;
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break; // 此处的break可以等价于return result;
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}
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// 对nums[k]去重
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if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]) {
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@ -262,7 +262,7 @@ public class Solution {
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for (int i = k + 1; i < nums.length; i++) {
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// 第二级剪枝
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if (nums[k] + nums[i] > target && nums[k] + nums[i] >= 0) {
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break;
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break; // 注意是break到上一级for循环,如果直接return result;会有遗漏
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}
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||||
// 对nums[i]去重
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||||
if (i > k + 1 && nums[i] == nums[i - 1]) {
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@ -802,3 +802,4 @@ end
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||||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||||
<img src="../pics/网站星球宣传海报.jpg" width="1000"/>
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</a>
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@ -129,6 +129,36 @@ class Solution {
|
||||
}
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```
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||||
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||||
```java
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||||
class Solution {
|
||||
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
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||||
// 创建一个新的哑节点,指向原链表头
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||||
ListNode s = new ListNode(-1, head);
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||||
// 递归调用remove方法,从哑节点开始进行删除操作
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remove(s, n);
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// 返回新链表的头(去掉可能的哑节点)
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return s.next;
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||||
}
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||||
public int remove(ListNode p, int n) {
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||||
// 递归结束条件:如果当前节点为空,返回0
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||||
if (p == null) {
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return 0;
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||||
}
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||||
// 递归深入到下一个节点
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||||
int net = remove(p.next, n);
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||||
// 如果当前节点是倒数第n个节点,进行删除操作
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||||
if (net == n) {
|
||||
p.next = p.next.next;
|
||||
}
|
||||
// 返回当前节点的总深度
|
||||
return net + 1;
|
||||
}
|
||||
}
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||||
```
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||||
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||||
|
||||
### Python:
|
||||
|
||||
```python
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||||
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@ -166,12 +166,35 @@ class Solution {
|
||||
deque.pop();
|
||||
}
|
||||
}
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||||
//最后判断栈中元素是否匹配
|
||||
//遍历结束,如果栈为空,则括号全部匹配
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||||
return deque.isEmpty();
|
||||
}
|
||||
}
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||||
```
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||||
|
||||
```java
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||||
// 解法二
|
||||
// 对应的另一半一定在栈顶
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||||
class Solution {
|
||||
public boolean isValid(String s) {
|
||||
Stack<Character> stack = new Stack<>();
|
||||
for(char c : s.toCharArray()){
|
||||
// 有对应的另一半就直接消消乐
|
||||
if(c == ')' && !stack.isEmpty() && stack.peek() == '(')
|
||||
stack.pop();
|
||||
else if(c == '}' && !stack.isEmpty() && stack.peek() == '{')
|
||||
stack.pop();
|
||||
else if(c == ']' && !stack.isEmpty() && stack.peek() == '[')
|
||||
stack.pop();
|
||||
else
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||||
stack.push(c);// 没有匹配的就放进去
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}
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||||
|
||||
return stack.isEmpty();
|
||||
}
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||||
}
|
||||
```
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||||
|
||||
### Python:
|
||||
|
||||
```python
|
||||
@ -555,3 +578,4 @@ impl Solution {
|
||||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||||
<img src="../pics/网站星球宣传海报.jpg" width="1000"/>
|
||||
</a>
|
||||
|
||||
|
@ -715,26 +715,65 @@ object Solution {
|
||||
### C#:
|
||||
|
||||
```csharp
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||||
public class Solution {
|
||||
public int[][] GenerateMatrix(int n) {
|
||||
int[][] answer = new int[n][];
|
||||
for(int i = 0; i < n; i++)
|
||||
answer[i] = new int[n];
|
||||
int start = 0;
|
||||
int end = n - 1;
|
||||
int tmp = 1;
|
||||
while(tmp < n * n)
|
||||
{
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||||
for(int i = start; i < end; i++) answer[start][i] = tmp++;
|
||||
for(int i = start; i < end; i++) answer[i][end] = tmp++;
|
||||
for(int i = end; i > start; i--) answer[end][i] = tmp++;
|
||||
for(int i = end; i > start; i--) answer[i][start] = tmp++;
|
||||
start++;
|
||||
end--;
|
||||
}
|
||||
if(n % 2 == 1) answer[n / 2][n / 2] = tmp;
|
||||
return answer;
|
||||
public int[][] GenerateMatrix(int n)
|
||||
{
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||||
// 参考Carl的代码随想录里面C++的思路
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// https://www.programmercarl.com/0059.%E8%9E%BA%E6%97%8B%E7%9F%A9%E9%98%B5II.html#%E6%80%9D%E8%B7%AF
|
||||
int startX = 0, startY = 0; // 定义每循环一个圈的起始位置
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||||
int loop = n / 2; // 每个圈循环几次,例如n为奇数3,那么loop = 1 只是循环一圈,矩阵中间的值需要单独处理
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||||
int count = 1; // 用来给矩阵每个空格赋值
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||||
int mid = n / 2; // 矩阵中间的位置,例如:n为3, 中间的位置就是(1,1),n为5,中间位置为(2, 2)
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||||
int offset = 1;// 需要控制每一条边遍历的长度,每次循环右边界收缩一位
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||||
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||||
// 构建result二维数组
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||||
int[][] result = new int[n][];
|
||||
for (int k = 0; k < n; k++)
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||||
{
|
||||
result[k] = new int[n];
|
||||
}
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||||
|
||||
int i = 0, j = 0; // [i,j]
|
||||
while (loop > 0)
|
||||
{
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||||
i = startX;
|
||||
j = startY;
|
||||
// 四个For循环模拟转一圈
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||||
// 第一排,从左往右遍历,不取最右侧的值(左闭右开)
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||||
for (; j < n - offset; j++)
|
||||
{
|
||||
result[i][j] = count++;
|
||||
}
|
||||
// 右侧的第一列,从上往下遍历,不取最下面的值(左闭右开)
|
||||
for (; i < n - offset; i++)
|
||||
{
|
||||
result[i][j] = count++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 最下面的第一行,从右往左遍历,不取最左侧的值(左闭右开)
|
||||
for (; j > startY; j--)
|
||||
{
|
||||
result[i][j] = count++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 左侧第一列,从下往上遍历,不取最左侧的值(左闭右开)
|
||||
for (; i > startX; i--)
|
||||
{
|
||||
result[i][j] = count++;
|
||||
}
|
||||
// 第二圈开始的时候,起始位置要各自加1, 例如:第一圈起始位置是(0, 0),第二圈起始位置是(1, 1)
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||||
startX++;
|
||||
startY++;
|
||||
|
||||
// offset 控制每一圈里每一条边遍历的长度
|
||||
offset++;
|
||||
loop--;
|
||||
}
|
||||
if (n % 2 == 1)
|
||||
{
|
||||
// n 为奇数
|
||||
result[mid][mid] = count;
|
||||
}
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
```
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||||
|
||||
|
@ -130,8 +130,8 @@ public:
|
||||
};
|
||||
```
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||||
|
||||
* 时间复杂度:$O(n)$
|
||||
* 空间复杂度:$O(n)$
|
||||
* 时间复杂度:O(n)
|
||||
* 空间复杂度:O(n)
|
||||
|
||||
当然依然也可以,优化一下空间复杂度,代码如下:
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||||
|
||||
@ -154,8 +154,8 @@ public:
|
||||
};
|
||||
```
|
||||
|
||||
* 时间复杂度:$O(n)$
|
||||
* 空间复杂度:$O(1)$
|
||||
* 时间复杂度:O(n)
|
||||
* 空间复杂度:O(1)
|
||||
|
||||
后面将讲解的很多动规的题目其实都是当前状态依赖前两个,或者前三个状态,都可以做空间上的优化,**但我个人认为面试中能写出版本一就够了哈,清晰明了,如果面试官要求进一步优化空间的话,我们再去优化**。
|
||||
|
||||
@ -524,3 +524,4 @@ impl Solution {
|
||||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||||
<img src="../pics/网站星球宣传海报.jpg" width="1000"/>
|
||||
</a>
|
||||
|
||||
|
@ -1231,6 +1231,47 @@ impl Solution {
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
#### C#:
|
||||
|
||||
```C# 199.二叉树的右视图
|
||||
public class Solution
|
||||
{
|
||||
public IList<int> RightSideView(TreeNode root)
|
||||
{
|
||||
var result = new List<int>();
|
||||
Queue<TreeNode> queue = new();
|
||||
|
||||
if (root != null)
|
||||
{
|
||||
queue.Enqueue(root);
|
||||
}
|
||||
while (queue.Count > 0)
|
||||
{
|
||||
int count = queue.Count;
|
||||
int lastValue = count - 1;
|
||||
for (int i = 0; i < count; i++)
|
||||
{
|
||||
var currentNode = queue.Dequeue();
|
||||
if (i == lastValue)
|
||||
{
|
||||
result.Add(currentNode.val);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// lastValue == i == count -1 : left 先于 right 进入Queue
|
||||
if (currentNode.left != null) queue.Enqueue(currentNode.left);
|
||||
if (currentNode.right != null) queue.Enqueue(currentNode.right);
|
||||
|
||||
//// lastValue == i == 0: right 先于 left 进入Queue
|
||||
// if(currentNode.right !=null ) queue.Enqueue(currentNode.right);
|
||||
// if(currentNode.left !=null ) queue.Enqueue(currentNode.left);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 637.二叉树的层平均值
|
||||
|
||||
[力扣题目链接](https://leetcode.cn/problems/average-of-levels-in-binary-tree/)
|
||||
@ -1558,6 +1599,35 @@ impl Solution {
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
#### C#:
|
||||
|
||||
```C# 二叉树的层平均值
|
||||
public class Solution {
|
||||
public IList<double> AverageOfLevels(TreeNode root) {
|
||||
var result= new List<double>();
|
||||
Queue<TreeNode> queue = new();
|
||||
if(root !=null) queue.Enqueue(root);
|
||||
|
||||
while (queue.Count > 0)
|
||||
{
|
||||
int count = queue.Count;
|
||||
double value=0;
|
||||
for (int i = 0; i < count; i++)
|
||||
{
|
||||
var curentNode=queue.Dequeue();
|
||||
value += curentNode.val;
|
||||
if (curentNode.left!=null) queue.Enqueue(curentNode.left);
|
||||
if (curentNode.right!=null) queue.Enqueue(curentNode.right);
|
||||
}
|
||||
result.Add(value/count);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
```
|
||||
|
||||
## 429.N叉树的层序遍历
|
||||
|
||||
[力扣题目链接](https://leetcode.cn/problems/n-ary-tree-level-order-traversal/)
|
||||
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@ -40,7 +40,7 @@
|
||||
本题依然是前序遍历和后序遍历都可以,前序求的是深度,后序求的是高度。
|
||||
|
||||
* 二叉树节点的深度:指从根节点到该节点的最长简单路径边的条数或者节点数(取决于深度从0开始还是从1开始)
|
||||
* 二叉树节点的高度:指从该节点到叶子节点的最长简单路径边的条数后者节点数(取决于高度从0开始还是从1开始)
|
||||
* 二叉树节点的高度:指从该节点到叶子节点的最长简单路径边的条数或者节点数(取决于高度从0开始还是从1开始)
|
||||
|
||||
那么使用后序遍历,其实求的是根节点到叶子节点的最小距离,就是求高度的过程,不过这个最小距离 也同样是最小深度。
|
||||
|
||||
|
@ -489,6 +489,67 @@ impl Solution {
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### C:
|
||||
|
||||
```c
|
||||
int str_to_int(char *str) {
|
||||
// string转integer
|
||||
int num = 0, tens = 1;
|
||||
for (int i = strlen(str) - 1; i >= 0; i--) {
|
||||
if (str[i] == '-') {
|
||||
num *= -1;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
num += (str[i] - '0') * tens;
|
||||
tens *= 10;
|
||||
}
|
||||
return num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int evalRPN(char** tokens, int tokensSize) {
|
||||
|
||||
int *stack = (int *)malloc(tokensSize * sizeof(int));
|
||||
assert(stack);
|
||||
int stackTop = 0;
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < tokensSize; i++) {
|
||||
char symbol = (tokens[i])[0];
|
||||
if (symbol < '0' && (tokens[i])[1] == '\0') {
|
||||
|
||||
// pop两个数字
|
||||
int num1 = stack[--stackTop];
|
||||
int num2 = stack[--stackTop];
|
||||
|
||||
// 计算结果
|
||||
int result;
|
||||
if (symbol == '+') {
|
||||
result = num1 + num2;
|
||||
} else if (symbol == '-') {
|
||||
result = num2 - num1;
|
||||
} else if (symbol == '/') {
|
||||
result = num2 / num1;
|
||||
} else {
|
||||
result = num1 * num2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// push回stack
|
||||
stack[stackTop++] = result;
|
||||
|
||||
} else {
|
||||
|
||||
// push数字进stack
|
||||
int num = str_to_int(tokens[i]);
|
||||
stack[stackTop++] = num;
|
||||
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
int result = stack[0];
|
||||
free(stack);
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
<p align="center">
|
||||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||||
<img src="../pics/网站星球宣传海报.jpg" width="1000"/>
|
||||
|
@ -639,7 +639,46 @@ func reverse(b []byte) {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
```go
|
||||
//双指针解法。指针逆序遍历,将遍历后得到的单词(间隔为空格,用以区分)顺序放置在额外空间
|
||||
//时间复杂度O(n),空间复杂度O(n)
|
||||
func reverseWords(s string) string {
|
||||
strBytes := []byte(s)
|
||||
n := len(strBytes)
|
||||
// 记录有效字符范围的起始和结束位置
|
||||
start, end := 0, n-1
|
||||
// 去除开头空格
|
||||
for start < n && strBytes[start] == 32 {
|
||||
start++
|
||||
}
|
||||
// 处理全是空格或空字符串情况
|
||||
if start == n {
|
||||
return ""
|
||||
}
|
||||
// 去除结尾空格
|
||||
for end >= 0 && strBytes[end] == 32 {
|
||||
end--
|
||||
}
|
||||
// 结果切片,预分配容量
|
||||
res := make([]byte, 0, end-start+1)//这里挺重要的,本人之前没有预分配容量,每次循环都添加单词,导致内存超限(也可能就是我之前的思路有问题)
|
||||
// 从后往前遍历有效字符范围
|
||||
for i := end; i >= start; {
|
||||
// 找单词起始位置,直接通过循环条件判断定位
|
||||
for ; i >= start && strBytes[i] == 32; i-- {
|
||||
}
|
||||
j := i
|
||||
for ; j >= start && strBytes[j]!= 32; j-- {
|
||||
}
|
||||
res = append(res, strBytes[j+1:i+1]...)
|
||||
// 只在不是最后一个单词时添加空格
|
||||
if j > start {
|
||||
res = append(res, 32)
|
||||
}
|
||||
i = j
|
||||
}
|
||||
return string(res)
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
### JavaScript:
|
||||
|
@ -1277,6 +1277,95 @@ impl MyStack {
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### C:
|
||||
|
||||
> C:单队列
|
||||
|
||||
```c
|
||||
typedef struct Node {
|
||||
int val;
|
||||
struct Node *next;
|
||||
} Node_t;
|
||||
|
||||
// 用单向链表实现queue
|
||||
typedef struct {
|
||||
Node_t *head;
|
||||
Node_t *foot;
|
||||
int size;
|
||||
} MyStack;
|
||||
|
||||
MyStack* myStackCreate() {
|
||||
MyStack *obj = (MyStack *)malloc(sizeof(MyStack));
|
||||
assert(obj);
|
||||
obj->head = NULL;
|
||||
obj->foot = NULL;
|
||||
obj->size = 0;
|
||||
return obj;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void myStackPush(MyStack* obj, int x) {
|
||||
|
||||
Node_t *temp = (Node_t *)malloc(sizeof(Node_t));
|
||||
assert(temp);
|
||||
temp->val = x;
|
||||
temp->next = NULL;
|
||||
|
||||
// 添加至queue末尾
|
||||
if (obj->foot) {
|
||||
obj->foot->next = temp;
|
||||
} else {
|
||||
obj->head = temp;
|
||||
}
|
||||
obj->foot = temp;
|
||||
obj->size++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int myStackPop(MyStack* obj) {
|
||||
|
||||
// 获取末尾元素
|
||||
int target = obj->foot->val;
|
||||
|
||||
if (obj->head == obj->foot) {
|
||||
free(obj->foot);
|
||||
obj->head = NULL;
|
||||
obj->foot = NULL;
|
||||
} else {
|
||||
|
||||
Node_t *prev = obj->head;
|
||||
// 移动至queue尾部节点前一个节点
|
||||
while (prev->next != obj->foot) {
|
||||
prev = prev->next;
|
||||
}
|
||||
|
||||
free(obj->foot);
|
||||
obj->foot = prev;
|
||||
obj->foot->next = NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
obj->size--;
|
||||
return target;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int myStackTop(MyStack* obj) {
|
||||
return obj->foot->val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool myStackEmpty(MyStack* obj) {
|
||||
return obj->size == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void myStackFree(MyStack* obj) {
|
||||
Node_t *curr = obj->head;
|
||||
while (curr != NULL) {
|
||||
Node_t *temp = curr->next;
|
||||
free(curr);
|
||||
curr = temp;
|
||||
}
|
||||
free(obj);
|
||||
}
|
||||
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
<p align="center">
|
||||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||||
|
@ -99,7 +99,7 @@ if (cur == NULL) return cur;
|
||||
|
||||
* 确定单层递归的逻辑
|
||||
|
||||
在遍历二叉搜索树的时候就是寻找区间[p->val, q->val](注意这里是左闭又闭)
|
||||
在遍历二叉搜索树的时候就是寻找区间[p->val, q->val](注意这里是左闭右闭)
|
||||
|
||||
那么如果 cur->val 大于 p->val,同时 cur->val 大于q->val,那么就应该向左遍历(说明目标区间在左子树上)。
|
||||
|
||||
|
@ -267,7 +267,7 @@ class Solution {
|
||||
//利用双端队列手动实现单调队列
|
||||
/**
|
||||
* 用一个单调队列来存储对应的下标,每当窗口滑动的时候,直接取队列的头部指针对应的值放入结果集即可
|
||||
* 单调队列类似 (tail -->) 3 --> 2 --> 1 --> 0 (--> head) (右边为头结点,元素存的是下标)
|
||||
* 单调递减队列类似 (head -->) 3 --> 2 --> 1 --> 0 (--> tail) (左边为头结点,元素存的是下标)
|
||||
*/
|
||||
class Solution {
|
||||
public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
|
||||
@ -281,7 +281,7 @@ class Solution {
|
||||
while(!deque.isEmpty() && deque.peek() < i - k + 1){
|
||||
deque.poll();
|
||||
}
|
||||
// 2.既然是单调,就要保证每次放进去的数字要比末尾的都大,否则也弹出
|
||||
// 2.维护单调递减队列:新元素若大于队尾元素,则弹出队尾元素,直到满足单调性
|
||||
while(!deque.isEmpty() && nums[deque.peekLast()] < nums[i]) {
|
||||
deque.pollLast();
|
||||
}
|
||||
@ -890,7 +890,40 @@ public:
|
||||
};
|
||||
```
|
||||
|
||||
### C
|
||||
|
||||
```c
|
||||
int* maxSlidingWindow(int* nums, int numsSize, int k, int* returnSize) {
|
||||
*returnSize = numsSize - k + 1;
|
||||
int *res = (int*)malloc((*returnSize) * sizeof(int));
|
||||
assert(res);
|
||||
int *deque = (int*)malloc(numsSize * sizeof(int));
|
||||
assert(deque);
|
||||
int front = 0, rear = 0, idx = 0;
|
||||
|
||||
for (int i = 0 ; i < numsSize ; i++) {
|
||||
while (front < rear && deque[front] <= i - k) {
|
||||
front++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
while (front < rear && nums[deque[rear - 1]] <= nums[i]) {
|
||||
rear--;
|
||||
}
|
||||
|
||||
deque[rear++] = i;
|
||||
|
||||
if (i >= k - 1) {
|
||||
res[idx++] = nums[deque[front]];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
```
|
||||
|
||||
<p align="center">
|
||||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||||
<img src="../pics/网站星球宣传海报.jpg" width="1000"/>
|
||||
</a>
|
||||
|
||||
|
@ -123,6 +123,9 @@ public:
|
||||
### Java:
|
||||
版本一:使用HashSet
|
||||
```Java
|
||||
// 时间复杂度O(n+m+k) 空间复杂度O(n+k)
|
||||
// 其中n是数组nums1的长度,m是数组nums2的长度,k是交集元素的个数
|
||||
|
||||
import java.util.HashSet;
|
||||
import java.util.Set;
|
||||
|
||||
@ -145,8 +148,15 @@ class Solution {
|
||||
}
|
||||
|
||||
//方法1:将结果集合转为数组
|
||||
|
||||
return resSet.stream().mapToInt(x -> x).toArray();
|
||||
return res.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();
|
||||
/**
|
||||
* 将 Set<Integer> 转换为 int[] 数组:
|
||||
* 1. stream() : Collection 接口的方法,将集合转换为 Stream<Integer>
|
||||
* 2. mapToInt(Integer::intValue) :
|
||||
* - 中间操作,将 Stream<Integer> 转换为 IntStream
|
||||
* - 使用方法引用 Integer::intValue,将 Integer 对象拆箱为 int 基本类型
|
||||
* 3. toArray() : 终端操作,将 IntStream 转换为 int[] 数组。
|
||||
*/
|
||||
|
||||
//方法2:另外申请一个数组存放setRes中的元素,最后返回数组
|
||||
int[] arr = new int[resSet.size()];
|
||||
@ -538,3 +548,4 @@ end
|
||||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||||
<img src="../pics/网站星球宣传海报.jpg" width="1000"/>
|
||||
</a>
|
||||
|
||||
|
@ -104,7 +104,7 @@ public:
|
||||
};
|
||||
```
|
||||
|
||||
* 时间复杂度: O(n)
|
||||
* 时间复杂度: O(m+n),其中m表示ransomNote的长度,n表示magazine的长度
|
||||
* 空间复杂度: O(1)
|
||||
|
||||
|
||||
@ -470,3 +470,4 @@ bool canConstruct(char* ransomNote, char* magazine) {
|
||||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||||
<img src="../pics/网站星球宣传海报.jpg" width="1000"/>
|
||||
</a>
|
||||
|
||||
|
@ -390,6 +390,8 @@ public:
|
||||
|
||||
### Java:
|
||||
|
||||
(版本一) 前缀表 减一
|
||||
|
||||
```java
|
||||
class Solution {
|
||||
public boolean repeatedSubstringPattern(String s) {
|
||||
@ -420,6 +422,45 @@ class Solution {
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
(版本二) 前缀表 不减一
|
||||
|
||||
```java
|
||||
/*
|
||||
* 充分条件:如果字符串s是由重复子串组成的,那么它的最长相等前后缀不包含的子串一定是s的最小重复子串。
|
||||
* 必要条件:如果字符串s的最长相等前后缀不包含的子串是s的最小重复子串,那么s必然是由重复子串组成的。
|
||||
* 推得:当字符串s的长度可以被其最长相等前后缀不包含的子串的长度整除时,不包含的子串就是s的最小重复子串。
|
||||
*
|
||||
* 时间复杂度:O(n)
|
||||
* 空间复杂度:O(n)
|
||||
*/
|
||||
class Solution {
|
||||
public boolean repeatedSubstringPattern(String s) {
|
||||
// if (s.equals("")) return false;
|
||||
// 边界判断(可以去掉,因为题目给定范围是1 <= s.length <= 10^4)
|
||||
int n = s.length();
|
||||
|
||||
// Step 1.构建KMP算法的前缀表
|
||||
int[] next = new int[n]; // 前缀表的值表示 以该位置结尾的字符串的最长相等前后缀的长度
|
||||
int j = 0;
|
||||
next[0] = 0;
|
||||
for (int i = 1; i < n; i++) {
|
||||
while (j > 0 && s.charAt(i) != s.charAt(j)) // 只要前缀后缀还不一致,就根据前缀表回退j直到起点为止
|
||||
j = next[j - 1];
|
||||
if (s.charAt(i) == s.charAt(j))
|
||||
j++;
|
||||
next[i] = j;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Step 2.判断重复子字符串
|
||||
if (next[n - 1] > 0 && n % (n - next[n - 1]) == 0) { // 当字符串s的长度可以被其最长相等前后缀不包含的子串的长度整除时
|
||||
return true; // 不包含的子串就是s的最小重复子串
|
||||
} else {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Python:
|
||||
|
||||
(版本一) 前缀表 减一
|
||||
@ -911,9 +952,54 @@ public bool RepeatedSubstringPattern(string s) {
|
||||
return ss.Contains(s);
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
### C
|
||||
|
||||
```c
|
||||
// 前缀表不减一
|
||||
int *build_next(char* s, int len) {
|
||||
|
||||
int *next = (int *)malloc(len * sizeof(int));
|
||||
assert(next);
|
||||
|
||||
// 初始化前缀表
|
||||
next[0] = 0;
|
||||
|
||||
// 构建前缀表表
|
||||
int i = 1, j = 0;
|
||||
while (i < len) {
|
||||
if (s[i] == s[j]) {
|
||||
j++;
|
||||
next[i] = j;
|
||||
i++;
|
||||
} else if (j > 0) {
|
||||
j = next[j - 1];
|
||||
} else {
|
||||
next[i] = 0;
|
||||
i++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return next;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool repeatedSubstringPattern(char* s) {
|
||||
|
||||
int len = strlen(s);
|
||||
int *next = build_next(s, len);
|
||||
bool result = false;
|
||||
|
||||
// 检查最小重复片段能否被长度整除
|
||||
if (next[len - 1]) {
|
||||
result = len % (len - next[len - 1]) == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
free(next);
|
||||
return result;
|
||||
}
|
||||
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
<p align="center">
|
||||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||||
<img src="../pics/网站星球宣传海报.jpg" width="1000"/>
|
||||
</a>
|
||||
|
||||
|
@ -151,13 +151,13 @@ if (abs(target) > sum) return 0; // 此时没有方案
|
||||
|
||||
本题则是装满有几种方法。其实这就是一个组合问题了。
|
||||
|
||||
1. 确定dp数组以及下标的含义
|
||||
#### 1. 确定dp数组以及下标的含义
|
||||
|
||||
先用 二维 dp数组求解本题,dp[i][j]:使用 下标为[0, i]的nums[i]能够凑满j(包括j)这么大容量的包,有dp[i][j]种方法。
|
||||
|
||||
01背包为什么这么定义dp数组,我在[0-1背包理论基础](https://www.programmercarl.com/%E8%83%8C%E5%8C%85%E7%90%86%E8%AE%BA%E5%9F%BA%E7%A1%8001%E8%83%8C%E5%8C%85-1.html)中 确定dp数组的含义里讲解过。
|
||||
|
||||
2. 确定递推公式
|
||||
#### 2. 确定递推公式
|
||||
|
||||
我们先手动推导一下,这个二维数组里面的数值。
|
||||
|
||||
@ -264,7 +264,7 @@ if (nums[i] > j) dp[i][j] = dp[i - 1][j];
|
||||
else dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i - 1][j - nums[i]];
|
||||
```
|
||||
|
||||
3. dp数组如何初始化
|
||||
#### 3. dp数组如何初始化
|
||||
|
||||
先明确递推的方向,如图,求解 dp[2][2] 是由 上方和左上方推出。
|
||||
|
||||
@ -315,7 +315,7 @@ for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
4. 确定遍历顺序
|
||||
#### 4. 确定遍历顺序
|
||||
|
||||
在明确递推方向时,我们知道 当前值 是由上方和左上方推出。
|
||||
|
||||
@ -360,7 +360,7 @@ for (int j = 0; j <= bagSize; j++) { // 列,遍历背包
|
||||
这里大家可以看出,无论是以上哪种遍历,都不影响 dp[2][2]的求值,用来 推导 dp[2][2] 的数值都在。
|
||||
|
||||
|
||||
5. 举例推导dp数组
|
||||
#### 5. 举例推导dp数组
|
||||
|
||||
输入:nums: [1, 1, 1, 1, 1], target: 3
|
||||
|
||||
@ -421,7 +421,7 @@ public:
|
||||
|
||||
dp[i][j] 去掉 行的维度,即 dp[j],表示:填满j(包括j)这么大容积的包,有dp[j]种方法。
|
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|
||||
2. 确定递推公式
|
||||
#### 2. 确定递推公式
|
||||
|
||||
二维DP数组递推公式: `dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i - 1][j - nums[i]];`
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||||
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@ -429,17 +429,17 @@ dp[i][j] 去掉 行的维度,即 dp[j],表示:填满j(包括j)这么
|
||||
|
||||
**这个公式在后面在讲解背包解决排列组合问题的时候还会用到!**
|
||||
|
||||
3. dp数组如何初始化
|
||||
#### 3. dp数组如何初始化
|
||||
|
||||
在上面 二维dp数组中,我们讲解过 dp[0][0] 初始为1,这里dp[0] 同样初始为1 ,即装满背包为0的方法有一种,放0件物品。
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|
||||
4. 确定遍历顺序
|
||||
#### 4. 确定遍历顺序
|
||||
|
||||
在[动态规划:关于01背包问题,你该了解这些!(滚动数组)](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-2.html)中,我们系统讲过对于01背包问题一维dp的遍历。
|
||||
|
||||
遍历物品放在外循环,遍历背包在内循环,且内循环倒序(为了保证物品只使用一次)。
|
||||
|
||||
5. 举例推导dp数组
|
||||
#### 5. 举例推导dp数组
|
||||
|
||||
输入:nums: [1, 1, 1, 1, 1], target: 3
|
||||
|
||||
@ -526,7 +526,6 @@ dp[j] += dp[j - nums[i]];
|
||||
|
||||
## 其他语言版本
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||||
|
||||
### Java
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||||
```java
|
||||
class Solution {
|
||||
@ -671,18 +670,26 @@ class Solution:
|
||||
|
||||
# 创建二维动态规划数组,行表示选取的元素数量,列表示累加和
|
||||
dp = [[0] * (target_sum + 1) for _ in range(len(nums) + 1)]
|
||||
dp = [[0] * (target_sum + 1) for _ in range(len(nums))]
|
||||
|
||||
# 初始化状态
|
||||
dp[0][0] = 1
|
||||
if nums[0] <= target_sum:
|
||||
dp[0][nums[0]] = 1
|
||||
numZero = 0
|
||||
for i in range(len(nums)):
|
||||
if nums[i] == 0:
|
||||
numZero += 1
|
||||
dp[i][0] = int(math.pow(2, numZero))
|
||||
|
||||
# 动态规划过程
|
||||
for i in range(1, len(nums) + 1):
|
||||
for i in range(1, len(nums)):
|
||||
for j in range(target_sum + 1):
|
||||
dp[i][j] = dp[i - 1][j] # 不选取当前元素
|
||||
if j >= nums[i - 1]:
|
||||
dp[i][j] += dp[i - 1][j - nums[i - 1]] # 选取当前元素
|
||||
dp[i][j] += dp[i - 1][j - nums[i]] # 选取当前元素
|
||||
|
||||
return dp[len(nums)][target_sum] # 返回达到目标和的方案数
|
||||
return dp[len(nums)-1][target_sum] # 返回达到目标和的方案数
|
||||
|
||||
|
||||
```
|
||||
|
@ -4,8 +4,6 @@
|
||||
</a>
|
||||
<p align="center"><strong><a href="./qita/join.md">参与本项目</a>,贡献其他语言版本的代码,拥抱开源,让更多学习算法的小伙伴们受益!</strong></p>
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||||
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||||
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||||
# 518.零钱兑换II
|
||||
|
||||
[力扣题目链接](https://leetcode.cn/problems/coin-change-ii/)
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||||
@ -45,15 +43,19 @@
|
||||
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||||
**[《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
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||||
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
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||||
这是典型的背包问题!
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||||
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||||
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。
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||||
本题求的是装满这个背包的物品组合数是多少。
|
||||
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||||
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
|
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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。
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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。
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(**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**)
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### 2、确定递推公式
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> **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。
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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:
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`dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - weight[i]] + value[i])`
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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:
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`dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i])`
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看去完全背包 和 01背包的差别在哪里?
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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])`
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主要原因就是 完全背包单类物品有无限个。
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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。
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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。
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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:
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`dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i - 1][j - nums[i]]`
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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]]`
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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。
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这里不再重复讲解。
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大家主要疑惑点
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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。
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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
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### 3. dp数组如何初始化
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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:
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这里首先要关注的就是 dp[0][0] 应该是多少?
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背包空间为0,装满「物品0」 的组合数有多少呢?
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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!
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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。
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那么最上行dp[0][j] 如何初始化呢?
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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))
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如果 j 可以整除 物品0,那么装满背包就有1种组合方法。
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初始化代码:
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```CPP
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for (int j = 0; j <= bagSize; j++) {
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if (j % coins[0] == 0) dp[0][j] = 1;
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}
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```
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最左列如何初始化呢?
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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。
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都有一种方法,即不装。
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所以 dp[i][0] 都初始化为1
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### 4. 确定遍历顺序
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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。
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先遍历背包,还是先遍历物品都是可以的。
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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。
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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」
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### 5. 打印DP数组
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以amount为5,coins为:[2,3,5] 为例:
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dp数组应该是这样的:
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```
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1 0 1 0 1 0
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1 0 1 1 1 1
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1 0 1 1 1 2
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```
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### 代码实现:
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||||
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```CPP
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||||
class Solution {
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public:
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int change(int amount, vector<int>& coins) {
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int bagSize = amount;
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vector<vector<uint64_t>> dp(coins.size(), vector<uint64_t>(bagSize + 1, 0));
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||||
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||||
// 初始化最上行
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||||
for (int j = 0; j <= bagSize; j++) {
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||||
if (j % coins[0] == 0) dp[0][j] = 1;
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||||
}
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||||
// 初始化最左列
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||||
for (int i = 0; i < coins.size(); i++) {
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||||
dp[i][0] = 1;
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||||
}
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||||
// 以下遍历顺序行列可以颠倒
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for (int i = 1; i < coins.size(); i++) { // 行,遍历物品
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for (int j = 0; j <= bagSize; j++) { // 列,遍历背包
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||||
if (coins[i] > j) dp[i][j] = dp[i - 1][j];
|
||||
else dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - coins[i]];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[coins.size() - 1][bagSize];
|
||||
}
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||||
};
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||||
```
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## 一维dp讲解
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### 1、确定dp数组以及下标的含义
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dp[j]:凑成总金额j的货币组合数为dp[j]
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2. 确定递推公式
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### 2、确定递推公式
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dp[j] 就是所有的dp[j - coins[i]](考虑coins[i]的情况)相加。
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本题 二维dp 递推公式: `dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - coins[i]]`
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所以递推公式:dp[j] += dp[j - coins[i]];
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压缩成一维:`dp[j] += dp[j - coins[i]]`
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**这个递推公式大家应该不陌生了,我在讲解01背包题目的时候在这篇[494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html)中就讲解了,求装满背包有几种方法,公式都是:dp[j] += dp[j - nums[i]];**
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这个递推公式大家应该不陌生了,我在讲解01背包题目的时候在这篇[494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html)中就讲解了,求装满背包有几种方法,公式都是:`dp[j] += dp[j - nums[i]]`
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3. dp数组如何初始化
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### 3. dp数组如何初始化
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首先dp[0]一定要为1,dp[0] = 1是 递归公式的基础。如果dp[0] = 0 的话,后面所有推导出来的值都是0了。
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装满背包容量为0 的方法是1,即不放任何物品,`dp[0] = 1`
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那么 dp[0] = 1 有没有含义,其实既可以说 凑成总金额0的货币组合数为1,也可以说 凑成总金额0的货币组合数为0,好像都没有毛病。
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### 4. 确定遍历顺序
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但题目描述中,也没明确说 amount = 0 的情况,结果应该是多少。
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这里我认为题目描述还是要说明一下,因为后台测试数据是默认,amount = 0 的情况,组合数为1的。
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下标非0的dp[j]初始化为0,这样累计加dp[j - coins[i]]的时候才不会影响真正的dp[j]
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dp[0]=1还说明了一种情况:如果正好选了coins[i]后,也就是j-coins[i] == 0的情况表示这个硬币刚好能选,此时dp[0]为1表示只选coins[i]存在这样的一种选法。
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4. 确定遍历顺序
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本题中我们是外层for循环遍历物品(钱币),内层for遍历背包(金钱总额),还是外层for遍历背包(金钱总额),内层for循环遍历物品(钱币)呢?
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我在[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)中讲解了完全背包的两个for循环的先后顺序都是可以的。
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我在[完全背包(一维DP)](./背包问题完全背包一维.md)中讲解了完全背包的两个for循环的先后顺序都是可以的。
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**但本题就不行了!**
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@ -116,7 +256,7 @@ dp[0]=1还说明了一种情况:如果正好选了coins[i]后,也就是j-coi
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所以纯完全背包是能凑成总和就行,不用管怎么凑的。
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本题是求凑出来的方案个数,且每个方案个数是为组合数。
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本题是求凑出来的方案个数,且每个方案个数是组合数。
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那么本题,两个for循环的先后顺序可就有说法了。
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@ -154,7 +294,7 @@ for (int j = 0; j <= amount; j++) { // 遍历背包容量
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可能这里很多同学还不是很理解,**建议动手把这两种方案的dp数组数值变化打印出来,对比看一看!(实践出真知)**
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5. 举例推导dp数组
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### 5. 举例推导dp数组
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输入: amount = 5, coins = [1, 2, 5] ,dp状态图如下:
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@ -208,7 +348,17 @@ public:
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## 总结
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本题的递推公式,其实我们在[494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html)中就已经讲过了,**而难点在于遍历顺序!**
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本题我们从 二维 分析到 一维。
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大家在刚开始学习的时候,从二维开始学习 容易理解。
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之后,推荐大家直接掌握一维的写法,熟练后更容易写出来。
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本题中,二维dp主要是就要 想清楚和我们之前讲解的 [01背包理论基础](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-1.html)、[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) 联系与区别。
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这也是代码随想录安排刷题顺序的精髓所在。
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本题的一维dp中,难点在于理解便利顺序。
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在求装满背包有几种方案的时候,认清遍历顺序是非常关键的。
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@ -216,8 +366,7 @@ public:
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**如果求排列数就是外层for遍历背包,内层for循环遍历物品**。
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可能说到排列数录友们已经有点懵了,后面Carl还会安排求排列数的题目,到时候在对比一下,大家就会发现神奇所在!
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可能说到排列数录友们已经有点懵了,后面我还会安排求排列数的题目,到时候在对比一下,大家就会发现神奇所在!
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## 其他语言版本
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||||
@ -397,7 +546,7 @@ object Solution {
|
||||
}
|
||||
}
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||||
```
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||||
## C
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||||
### C
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||||
|
||||
```c
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||||
int change(int amount, int* coins, int coinsSize) {
|
||||
|
@ -273,22 +273,20 @@ class Solution:
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||||
### Go
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||||
```go
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||||
func monotoneIncreasingDigits(n int) int {
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||||
s := strconv.Itoa(N)//将数字转为字符串,方便使用下标
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||||
ss := []byte(s)//将字符串转为byte数组,方便更改。
|
||||
n := len(ss)
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||||
if n <= 1 {
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||||
return n
|
||||
}
|
||||
for i := n-1; i > 0; i-- {
|
||||
if ss[i-1] > ss[i] { //前一个大于后一位,前一位减1,后面的全部置为9
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||||
ss[i-1] -= 1
|
||||
for j := i; j < n; j++ { //后面的全部置为9
|
||||
ss[j] = '9'
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
res, _ := strconv.Atoi(string(ss))
|
||||
return res
|
||||
s := strconv.Itoa(n)
|
||||
// 从左到右遍历字符串,找到第一个不满足单调递增的位置
|
||||
for i := len(s) - 2; i >= 0; i-- {
|
||||
if s[i] > s[i+1] {
|
||||
// 将该位置的数字减1
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||||
s = s[:i] + string(s[i]-1) + s[i+1:]
|
||||
// 将该位置之后的所有数字置为9
|
||||
for j := i + 1; j < len(s); j++ {
|
||||
s = s[:j] + "9" + s[j+1:]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
result, _ := strconv.Atoi(s)
|
||||
return result
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
@ -447,3 +445,4 @@ public class Solution
|
||||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||||
<img src="../pics/网站星球宣传海报.jpg" width="1000"/>
|
||||
</a>
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||||
|
||||
|
@ -42,40 +42,41 @@
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## 思路
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如果对背包问题不都熟悉先看这两篇:
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如果对背包问题不熟悉的话先看这两篇:
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* [动态规划:关于01背包问题,你该了解这些!](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-1.html)
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* [动态规划:关于01背包问题,你该了解这些!(滚动数组)](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-2.html)
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||||
* [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)
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* [01背包理论基础(一维数组)](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-2.html)
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本题其实就是尽量让石头分成重量相同的两堆,相撞之后剩下的石头最小,**这样就化解成01背包问题了**。
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本题其实是尽量让石头分成重量相同的两堆(尽可能相同),相撞之后剩下的石头就是最小的。
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是不是感觉和昨天讲解的[416. 分割等和子集](https://programmercarl.com/0416.分割等和子集.html)非常像了。
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一堆的石头重量是sum,那么我们就尽可能拼成 重量为 sum / 2 的石头堆。 这样剩下的石头堆也是 尽可能接近 sum/2 的重量。
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那么此时问题就是有一堆石头,每个石头都有自己的重量,是否可以 装满 最大重量为 sum / 2的背包。
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本题物品的重量为stones[i],物品的价值也为stones[i]。
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看到这里,大家是否感觉和昨天讲解的 [416. 分割等和子集](https://programmercarl.com/0416.分割等和子集.html)非常像了,简直就是同一道题。
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对应着01背包里的物品重量weight[i]和 物品价值value[i]。
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本题**这样就化解成01背包问题了**。
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**[416. 分割等和子集](https://programmercarl.com/0416.分割等和子集.html) 是求背包是否正好装满,而本题是求背包最多能装多少**。
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物品就是石头,物品的重量为stones[i],物品的价值也为stones[i]。
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接下来进行动规五步曲:
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1. 确定dp数组以及下标的含义
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### 1. 确定dp数组以及下标的含义
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**dp[j]表示容量(这里说容量更形象,其实就是重量)为j的背包,最多可以背最大重量为dp[j]**。
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可以回忆一下01背包中,dp[j]的含义,容量为j的背包,最多可以装的价值为 dp[j]。
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相对于 01背包,本题中,石头的重量是 stones[i],石头的价值也是 stones[i] 。
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相对于 01背包,本题中,石头的重量是 stones[i],石头的价值也是 stones[i] ,可以 “最多可以装的价值为 dp[j]” == “最多可以背的重量为dp[j]”
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“最多可以装的价值为 dp[j]” 等同于 “最多可以背的重量为dp[j]”
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2. 确定递推公式
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### 2. 确定递推公式
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01背包的递推公式为:dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
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本题则是:**dp[j] = max(dp[j], dp[j - stones[i]] + stones[i]);**
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一些同学可能看到这dp[j - stones[i]] + stones[i]中 又有- stones[i] 又有+stones[i],看着有点晕乎。
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大家可以再去看 dp[j]的含义。
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3. dp数组如何初始化
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### 3. dp数组如何初始化
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既然 dp[j]中的j表示容量,那么最大容量(重量)是多少呢,就是所有石头的重量和。
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@ -95,7 +96,7 @@
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vector<int> dp(15001, 0);
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```
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4. 确定遍历顺序
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### 4. 确定遍历顺序
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在[动态规划:关于01背包问题,你该了解这些!(滚动数组)](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-2.html)中就已经说明:如果使用一维dp数组,物品遍历的for循环放在外层,遍历背包的for循环放在内层,且内层for循环倒序遍历!
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@ -111,7 +112,7 @@ for (int i = 0; i < stones.size(); i++) { // 遍历物品
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```
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5. 举例推导dp数组
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### 5. 举例推导dp数组
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举例,输入:[2,4,1,1],此时target = (2 + 4 + 1 + 1)/2 = 4 ,dp数组状态图如下:
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@ -154,10 +155,7 @@ public:
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本题其实和[416. 分割等和子集](https://programmercarl.com/0416.分割等和子集.html)几乎是一样的,只是最后对dp[target]的处理方式不同。
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[416. 分割等和子集](https://programmercarl.com/0416.分割等和子集.html)相当于是求背包是否正好装满,而本题是求背包最多能装多少。
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**[416. 分割等和子集](https://programmercarl.com/0416.分割等和子集.html)相当于是求背包是否正好装满,而本题是求背包最多能装多少**。
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## 其他语言版本
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@ -115,7 +115,7 @@ public:
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||||
## 其他语言版本
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### Java:
|
||||
### Java:
|
||||
|
||||
```Java
|
||||
public int[] smallerNumbersThanCurrent(int[] nums) {
|
||||
@ -138,18 +138,51 @@ public int[] smallerNumbersThanCurrent(int[] nums) {
|
||||
|
||||
### Python:
|
||||
|
||||
```python
|
||||
> 暴力法:
|
||||
|
||||
```python3
|
||||
class Solution:
|
||||
def smallerNumbersThanCurrent(self, nums: List[int]) -> List[int]:
|
||||
res = [0 for _ in range(len(nums))]
|
||||
for i in range(len(nums)):
|
||||
cnt = 0
|
||||
for j in range(len(nums)):
|
||||
if j == i:
|
||||
continue
|
||||
if nums[i] > nums[j]:
|
||||
cnt += 1
|
||||
res[i] = cnt
|
||||
return res
|
||||
```
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||||
|
||||
> 排序+hash:
|
||||
|
||||
```python3
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||||
class Solution:
|
||||
# 方法一:使用字典
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||||
def smallerNumbersThanCurrent(self, nums: List[int]) -> List[int]:
|
||||
res = nums[:]
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||||
hash = dict()
|
||||
hash_dict = dict()
|
||||
res.sort() # 从小到大排序之后,元素下标就是小于当前数字的数字
|
||||
for i, num in enumerate(res):
|
||||
if num not in hash.keys(): # 遇到了相同的数字,那么不需要更新该 number 的情况
|
||||
hash[num] = i
|
||||
if num not in hash_dict.keys(): # 遇到了相同的数字,那么不需要更新该 number 的情况
|
||||
hash_dict[num] = i
|
||||
for i, num in enumerate(nums):
|
||||
res[i] = hash[num]
|
||||
res[i] = hash_dict[num]
|
||||
return res
|
||||
|
||||
# 方法二:使用数组
|
||||
def smallerNumbersThanCurrent(self, nums: List[int]) -> List[int]:
|
||||
# 同步进行排序和创建新数组的操作,这样可以减少一次冗余的数组复制操作,以减少一次O(n) 的复制时间开销
|
||||
sort_nums = sorted(nums)
|
||||
# 题意中 0 <= nums[i] <= 100,故range的参数设为101
|
||||
hash_lst = [0 for _ in range(101)]
|
||||
# 从后向前遍历,这样hash里存放的就是相同元素最左面的数值和下标了
|
||||
for i in range(len(sort_nums)-1,-1,-1):
|
||||
hash_lst[sort_nums[i]] = i
|
||||
for i in range(len(nums)):
|
||||
nums[i] = hash_lst[nums[i]]
|
||||
return nums
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Go:
|
||||
@ -220,7 +253,7 @@ var smallerNumbersThanCurrent = function(nums) {
|
||||
};
|
||||
```
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||||
|
||||
### TypeScript:
|
||||
### TypeScript:
|
||||
|
||||
> 暴力法:
|
||||
|
||||
@ -241,7 +274,7 @@ function smallerNumbersThanCurrent(nums: number[]): number[] {
|
||||
};
|
||||
```
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||||
|
||||
> 排序+hash
|
||||
> 排序+hash:
|
||||
|
||||
```typescript
|
||||
function smallerNumbersThanCurrent(nums: number[]): number[] {
|
||||
@ -260,7 +293,7 @@ function smallerNumbersThanCurrent(nums: number[]): number[] {
|
||||
};
|
||||
```
|
||||
|
||||
### rust
|
||||
### Rust:
|
||||
```rust
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||||
use std::collections::HashMap;
|
||||
impl Solution {
|
||||
|
@ -212,13 +212,14 @@ public class Main {
|
||||
int horizontalCut = 0;
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
horizontalCut += horizontal[i];
|
||||
result = Math.min(result, Math.abs(sum - 2 * horizontalCut));
|
||||
result = Math.min(result, Math.abs((sum - horizontalCut) - horizontalCut));
|
||||
// 更新result。其中,horizontalCut表示前i行的和,sum - horizontalCut表示剩下的和,作差、取绝对值,得到题目需要的“A和B各自的子区域内的土地总价值之差”。下同。
|
||||
}
|
||||
|
||||
int verticalCut = 0;
|
||||
for (int j = 0; j < m; j++) {
|
||||
verticalCut += vertical[j];
|
||||
result = Math.min(result, Math.abs(sum - 2 * verticalCut));
|
||||
result = Math.min(result, Math.abs((sum - verticalCut) - verticalCut));
|
||||
}
|
||||
|
||||
System.out.println(result);
|
||||
@ -526,3 +527,89 @@ int main()
|
||||
}
|
||||
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Go
|
||||
|
||||
前缀和
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||||
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||||
```go
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||||
package main
|
||||
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||||
import (
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||||
"fmt"
|
||||
"os"
|
||||
"bufio"
|
||||
"strings"
|
||||
"strconv"
|
||||
"math"
|
||||
)
|
||||
|
||||
func main() {
|
||||
var n, m int
|
||||
|
||||
reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
|
||||
|
||||
line, _ := reader.ReadString('\n')
|
||||
line = strings.TrimSpace(line)
|
||||
params := strings.Split(line, " ")
|
||||
|
||||
n, _ = strconv.Atoi(params[0])
|
||||
m, _ = strconv.Atoi(params[1])//n和m读取完成
|
||||
|
||||
land := make([][]int, n)//土地矩阵初始化
|
||||
|
||||
for i := 0; i < n; i++ {
|
||||
line, _ := reader.ReadString('\n')
|
||||
line = strings.TrimSpace(line)
|
||||
values := strings.Split(line, " ")
|
||||
land[i] = make([]int, m)
|
||||
for j := 0; j < m; j++ {
|
||||
value, _ := strconv.Atoi(values[j])
|
||||
land[i][j] = value
|
||||
}
|
||||
}//所有读取完成
|
||||
|
||||
//初始化前缀和矩阵
|
||||
preMatrix := make([][]int, n+1)
|
||||
for i := 0; i <= n; i++ {
|
||||
preMatrix[i] = make([]int, m+1)
|
||||
}
|
||||
|
||||
for a := 1; a < n+1; a++ {
|
||||
for b := 1; b < m+1; b++ {
|
||||
preMatrix[a][b] = land[a-1][b-1] + preMatrix[a-1][b] + preMatrix[a][b-1] - preMatrix[a-1][b-1]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
totalSum := preMatrix[n][m]
|
||||
|
||||
minDiff := math.MaxInt32//初始化极大数,用于比较
|
||||
|
||||
//按行分割
|
||||
for i := 1; i < n; i++ {
|
||||
topSum := preMatrix[i][m]
|
||||
|
||||
bottomSum := totalSum - topSum
|
||||
|
||||
diff := int(math.Abs(float64(topSum - bottomSum)))
|
||||
if diff < minDiff {
|
||||
minDiff = diff
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
//按列分割
|
||||
for j := 1; j < m; j++ {
|
||||
topSum := preMatrix[n][j]
|
||||
|
||||
bottomSum := totalSum - topSum
|
||||
|
||||
diff := int(math.Abs(float64(topSum - bottomSum)))
|
||||
if diff < minDiff {
|
||||
minDiff = diff
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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||||
fmt.Println(minDiff)
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||||
}
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||||
```
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@ -288,16 +288,6 @@ func main(){
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||||
### python:
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||||
```Python
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class Solution:
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def change(self, s):
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||||
lst = list(s) # Python里面的string也是不可改的,所以也是需要额外空间的。空间复杂度:O(n)。
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||||
for i in range(len(lst)):
|
||||
if lst[i].isdigit():
|
||||
lst[i] = "number"
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||||
return ''.join(lst)
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||||
```
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||||
### JavaScript:
|
||||
```js
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||||
const readline = require("readline");
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@ -100,7 +100,8 @@ Floyd算法核心思想是动态规划。
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这里我们用 grid数组来存图,那就把dp数组命名为 grid。
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||||
grid[i][j][k] = m,表示 节点i 到 节点j 以[1...k] 集合为中间节点的最短距离为m。
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||||
grid[i][j][k] = m,表示 **节点i 到 节点j 以[1...k] 集合中的一个节点为中间节点的最短距离为m**。
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可能有录友会想,凭什么就这么定义呢?
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@ -44,7 +44,7 @@
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图中的 1 2,2 3,1 3 等三条边在删除后都能使原图变为一棵合法的树。但是 1 3 由于是标准输出里最后出现的那条边,所以输出结果为 1 3
|
||||
图中的 1 2,2 3,1 3 等三条边在删除后都能使原图变为一棵合法的树。但是 1 3 由于是标准输入里最后出现的那条边,所以输出结果为 1 3
|
||||
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||||
数据范围:
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@ -238,7 +238,7 @@ class Solution {
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||||
while (!st.empty()) {
|
||||
TreeNode node = st.peek();
|
||||
if (node != null) {
|
||||
st.pop(); // 将该节点弹出,避免重复操作,下面再将右中左节点添加到栈中
|
||||
st.pop(); // 将该节点弹出,避免重复操作,下面再将右左中节点添加到栈中(前序遍历-中左右,入栈顺序右左中)
|
||||
if (node.right!=null) st.push(node.right); // 添加右节点(空节点不入栈)
|
||||
if (node.left!=null) st.push(node.left); // 添加左节点(空节点不入栈)
|
||||
st.push(node); // 添加中节点
|
||||
@ -266,11 +266,10 @@ public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
|
||||
while (!st.empty()) {
|
||||
TreeNode node = st.peek();
|
||||
if (node != null) {
|
||||
st.pop(); // 将该节点弹出,避免重复操作,下面再将右中左节点添加到栈中
|
||||
st.pop(); // 将该节点弹出,避免重复操作,下面再将右中左节点添加到栈中(中序遍历-左中右,入栈顺序右中左)
|
||||
if (node.right!=null) st.push(node.right); // 添加右节点(空节点不入栈)
|
||||
st.push(node); // 添加中节点
|
||||
st.push(null); // 中节点访问过,但是还没有处理,加入空节点做为标记。
|
||||
|
||||
if (node.left!=null) st.push(node.left); // 添加左节点(空节点不入栈)
|
||||
} else { // 只有遇到空节点的时候,才将下一个节点放进结果集
|
||||
st.pop(); // 将空节点弹出
|
||||
@ -294,7 +293,7 @@ class Solution {
|
||||
while (!st.empty()) {
|
||||
TreeNode node = st.peek();
|
||||
if (node != null) {
|
||||
st.pop(); // 将该节点弹出,避免重复操作,下面再将右中左节点添加到栈中
|
||||
st.pop(); // 将该节点弹出,避免重复操作,下面再将中右左节点添加到栈中(后序遍历-左右中,入栈顺序中右左)
|
||||
st.push(node); // 添加中节点
|
||||
st.push(null); // 中节点访问过,但是还没有处理,加入空节点做为标记。
|
||||
if (node.right!=null) st.push(node.right); // 添加右节点(空节点不入栈)
|
||||
@ -975,3 +974,4 @@ public IList<int> PostorderTraversal(TreeNode root)
|
||||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||||
<img src="../pics/网站星球宣传海报.jpg" width="1000"/>
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</a>
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@ -99,7 +99,7 @@ public:
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这道绝佳的面试题我没有用过,如果录友们有面试别人的需求,就把这个套路拿去吧。
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我在[通过一道面试题目,讲一讲递归算法的时间复杂度!](https://programmercarl.com/前序/通过一道面试题目,讲一讲递归算法的时间复杂度!.html)中,以我自己面试别人的真实经历,通过求x的n次方 这么简单的题目,就可以考察候选人对算法性能以及递归的理解深度,录友们可以看看,绝对有收获!
|
||||
我在[通过一道面试题目,讲一讲递归算法的时间复杂度!](../前序/递归算法的时间复杂度.md)中,以我自己面试别人的真实经历,通过求x的n次方 这么简单的题目,就可以考察候选人对算法性能以及递归的理解深度,录友们可以看看,绝对有收获!
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## 周四
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@ -41,8 +41,6 @@ leetcode上没有纯01背包的问题,都是01背包应用方面的题目,
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有n件物品和一个最多能背重量为w 的背包。第i件物品的重量是weight[i],得到的价值是value[i] 。**每件物品只能用一次**,求解将哪些物品装入背包里物品价值总和最大。
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这是标准的背包问题,以至于很多同学看了这个自然就会想到背包,甚至都不知道暴力的解法应该怎么解了。
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这样其实是没有从底向上去思考,而是习惯性想到了背包,那么暴力的解法应该是怎么样的呢?
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@ -73,7 +71,7 @@ leetcode上没有纯01背包的问题,都是01背包应用方面的题目,
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依然动规五部曲分析一波。
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1. 确定dp数组以及下标的含义
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#### 1. 确定dp数组以及下标的含义
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我们需要使用二维数组,为什么呢?
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@ -131,7 +129,7 @@ i 来表示物品、j表示背包容量。
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**要时刻记着这个dp数组的含义,下面的一些步骤都围绕这dp数组的含义进行的**,如果哪里看懵了,就来回顾一下i代表什么,j又代表什么。
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2. 确定递推公式
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#### 2. 确定递推公式
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这里在把基本信息给出来:
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@ -176,7 +174,7 @@ i 来表示物品、j表示背包容量。
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递归公式: `dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - weight[i]] + value[i]);`
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3. dp数组如何初始化
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#### 3. dp数组如何初始化
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**关于初始化,一定要和dp数组的定义吻合,否则到递推公式的时候就会越来越乱**。
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@ -197,8 +195,8 @@ dp[0][j],即:i为0,存放编号0的物品的时候,各个容量的背包
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代码初始化如下:
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```CPP
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for (int j = 0 ; j < weight[0]; j++) { // 当然这一步,如果把dp数组预先初始化为0了,这一步就可以省略,但很多同学应该没有想清楚这一点。
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dp[0][j] = 0;
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||||
for (int i = 1; i < weight.size(); i++) { // 当然这一步,如果把dp数组预先初始化为0了,这一步就可以省略,但很多同学应该没有想清楚这一点。
|
||||
dp[i][0] = 0;
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||||
}
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||||
// 正序遍历
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||||
for (int j = weight[0]; j <= bagweight; j++) {
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@ -236,7 +234,7 @@ for (int j = weight[0]; j <= bagweight; j++) {
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**费了这么大的功夫,才把如何初始化讲清楚,相信不少同学平时初始化dp数组是凭感觉来的,但有时候感觉是不靠谱的**。
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4. 确定遍历顺序
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#### 4. 确定遍历顺序
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在如下图中,可以看出,有两个遍历的维度:物品与背包重量
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@ -293,7 +291,7 @@ dp[i-1][j]和dp[i - 1][j - weight[i]] 都在dp[i][j]的左上角方向(包括
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**其实背包问题里,两个for循环的先后循序是非常有讲究的,理解遍历顺序其实比理解推导公式难多了**。
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5. 举例推导dp数组
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#### 5. 举例推导dp数组
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来看一下对应的dp数组的数值,如图:
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211
problems/背包问题完全背包一维.md
Normal file
211
problems/背包问题完全背包一维.md
Normal file
@ -0,0 +1,211 @@
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# 完全背包-一维数组
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本题力扣上没有原题,大家可以去[卡码网第52题](https://kamacoder.com/problempage.php?pid=1052)去练习。
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## 算法公开课
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**[《代码随想录》算法视频公开课](https://programmercarl.com/other/gongkaike.html):[带你学透完全背包问题! ](https://www.bilibili.com/video/BV1uK411o7c9/),相信结合视频再看本篇题解,更有助于大家对本题的理解**。
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## 思路
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本篇我们不再做五部曲分析,核心内容 在 01背包二维 、01背包一维 和 完全背包二维 的讲解中都讲过了。
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上一篇我们刚刚讲了完全背包二维DP数组的写法:
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```CPP
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for (int i = 1; i < n; i++) { // 遍历物品
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for(int j = 0; j <= bagWeight; j++) { // 遍历背包容量
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||||
if (j < weight[i]) dp[i][j] = dp[i - 1][j];
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||||
else dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i]);
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}
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||||
}
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```
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压缩成一维DP数组,也就是将上一层拷贝到当前层。
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将上一层dp[i-1] 的那一层拷贝到 当前层 dp[i] ,那么 递推公式由:`dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i])` 变成: `dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i])`
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这里有录友想,这样拷贝的话, dp[i - 1][j] 的数值会不会 覆盖了 dp[i][j] 的数值呢?
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并不会,因为 当前层 dp[i][j] 是空的,是没有计算过的。
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变成 `dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i])` 我们压缩成一维dp数组,去掉 i 层数维度。
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即:`dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i])`
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接下来我们重点讲一下遍历顺序。
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看过这两篇的话:
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* [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)
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* [01背包理论基础(一维数组)](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-2.html)
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就知道了,01背包中二维dp数组的两个for遍历的先后循序是可以颠倒了,一维dp数组的两个for循环先后循序一定是先遍历物品,再遍历背包容量。
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**在完全背包中,对于一维dp数组来说,其实两个for循环嵌套顺序是无所谓的**!
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因为dp[j] 是根据 下标j之前所对应的dp[j]计算出来的。 只要保证下标j之前的dp[j]都是经过计算的就可以了。
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遍历物品在外层循环,遍历背包容量在内层循环,状态如图:
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遍历背包容量在外层循环,遍历物品在内层循环,状态如图:
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看了这两个图,大家就会理解,完全背包中,两个for循环的先后循序,都不影响计算dp[j]所需要的值(这个值就是下标j之前所对应的dp[j])。
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先遍历背包再遍历物品,代码如下:
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```CPP
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for(int j = 0; j <= bagWeight; j++) { // 遍历背包容量
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||||
for(int i = 0; i < weight.size(); i++) { // 遍历物品
|
||||
if (j - weight[i] >= 0) dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
|
||||
}
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||||
cout << endl;
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}
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```
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||||
先遍历物品再遍历背包:
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```CPP
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||||
for(int i = 0; i < weight.size(); i++) { // 遍历物品
|
||||
for(int j = 0; j <= bagWeight; j++) { // 遍历背包容量
|
||||
if (j - weight[i] >= 0) dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
整体代码如下:
|
||||
|
||||
```cpp
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include <vector>
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
int main() {
|
||||
int N, bagWeight;
|
||||
cin >> N >> bagWeight;
|
||||
vector<int> weight(N, 0);
|
||||
vector<int> value(N, 0);
|
||||
for (int i = 0; i < N; i++) {
|
||||
int w;
|
||||
int v;
|
||||
cin >> w >> v;
|
||||
weight[i] = w;
|
||||
value[i] = v;
|
||||
}
|
||||
|
||||
vector<int> dp(bagWeight + 1, 0);
|
||||
for(int j = 0; j <= bagWeight; j++) { // 遍历背包容量
|
||||
for(int i = 0; i < weight.size(); i++) { // 遍历物品
|
||||
if (j - weight[i] >= 0) dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
cout << dp[bagWeight] << endl;
|
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return 0;
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}
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```
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## 总结
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细心的同学可能发现,**全文我说的都是对于纯完全背包问题,其for循环的先后循环是可以颠倒的!**
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但如果题目稍稍有点变化,就会体现在遍历顺序上。
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如果问装满背包有几种方式的话? 那么两个for循环的先后顺序就有很大区别了,而leetcode上的题目都是这种稍有变化的类型。
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这个区别,我将在后面讲解具体leetcode题目中给大家介绍,因为这块如果不结合具题目,单纯的介绍原理估计很多同学会越看越懵!
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别急,下一篇就是了!
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最后,**又可以出一道面试题了,就是纯完全背包,要求先用二维dp数组实现,然后再用一维dp数组实现,最后再问,两个for循环的先后是否可以颠倒?为什么?**
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这个简单的完全背包问题,估计就可以难住不少候选人了。
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## 其他语言版本
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### Java:
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```java
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import java.util.Scanner;
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public class Main {
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public static void main(String[] args) {
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Scanner scanner = new Scanner(System.in);
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int N = scanner.nextInt();
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int bagWeight = scanner.nextInt();
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int[] weight = new int[N];
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int[] value = new int[N];
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for (int i = 0; i < N; i++) {
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weight[i] = scanner.nextInt();
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value[i] = scanner.nextInt();
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}
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int[] dp = new int[bagWeight + 1];
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for (int j = 0; j <= bagWeight; j++) { // 遍历背包容量
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for (int i = 0; i < weight.length; i++) { // 遍历物品
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if (j >= weight[i]) {
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dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
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}
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}
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}
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System.out.println(dp[bagWeight]);
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||||
scanner.close();
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}
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}
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```
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### Python:
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```python
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def complete_knapsack(N, bag_weight, weight, value):
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dp = [0] * (bag_weight + 1)
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for j in range(bag_weight + 1): # 遍历背包容量
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for i in range(len(weight)): # 遍历物品
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if j >= weight[i]:
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dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i])
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return dp[bag_weight]
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# 输入
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N, bag_weight = map(int, input().split())
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weight = []
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value = []
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for _ in range(N):
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w, v = map(int, input().split())
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weight.append(w)
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value.append(v)
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# 输出结果
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print(complete_knapsack(N, bag_weight, weight, value))
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```
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### Go:
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```go
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```
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### Javascript:
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```Javascript
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```
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@ -5,18 +5,11 @@
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<p align="center"><strong><a href="./qita/join.md">参与本项目</a>,贡献其他语言版本的代码,拥抱开源,让更多学习算法的小伙伴们受益!</strong></p>
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# 动态规划:完全背包理论基础
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# 完全背包理论基础-二维DP数组
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本题力扣上没有原题,大家可以去[卡码网第52题](https://kamacoder.com/problempage.php?pid=1052)去练习,题意是一样的。
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## 算法公开课
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**[《代码随想录》算法视频公开课](https://programmercarl.com/other/gongkaike.html):[带你学透完全背包问题! ](https://www.bilibili.com/video/BV1uK411o7c9/),相信结合视频再看本篇题解,更有助于大家对本题的理解**。
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## 思路
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### 完全背包
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## 完全背包
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有N件物品和一个最多能背重量为W的背包。第i件物品的重量是weight[i],得到的价值是value[i] 。**每件物品都有无限个(也就是可以放入背包多次)**,求解将哪些物品装入背包里物品价值总和最大。
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@ -24,14 +17,12 @@
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同样leetcode上没有纯完全背包问题,都是需要完全背包的各种应用,需要转化成完全背包问题,所以我这里还是以纯完全背包问题进行讲解理论和原理。
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在下面的讲解中,我依然举这个例子:
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在下面的讲解中,我拿下面数据举例子:
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背包最大重量为4。
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物品为:
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背包最大重量为4,物品为:
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| | 重量 | 价值 |
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| --- | --- | --- |
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| ----- | ---- | ---- |
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| 物品0 | 1 | 15 |
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| 物品1 | 3 | 20 |
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| 物品2 | 4 | 30 |
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@ -40,471 +31,292 @@
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问背包能背的物品最大价值是多少?
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01背包和完全背包唯一不同就是体现在遍历顺序上,所以本文就不去做动规五部曲了,我们直接针对遍历顺序经行分析!
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**如果没看到之前的01背包讲解,已经要先仔细看如下两篇,01背包是基础,本篇在讲解完全背包,之前的背包基础我将不会重复讲解**。
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关于01背包我如下两篇已经进行深入分析了:
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* [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)
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* [01背包理论基础(一维数组)](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-2.html)
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||||
* [动态规划:关于01背包问题,你该了解这些!](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-1.html)
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* [动态规划:关于01背包问题,你该了解这些!(滚动数组)](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-2.html)
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动规五部曲分析完全背包,为了从原理上讲清楚,我们先从二维dp数组分析:
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首先再回顾一下01背包的核心代码
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```cpp
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for(int i = 0; i < weight.size(); i++) { // 遍历物品
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for(int j = bagWeight; j >= weight[i]; j--) { // 遍历背包容量
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dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
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}
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### 1. 确定dp数组以及下标的含义
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**dp[i][j] 表示从下标为[0-i]的物品,每个物品可以取无限次,放进容量为j的背包,价值总和最大是多少**。
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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。
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### 2. 确定递推公式
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这里在把基本信息给出来:
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| | 重量 | 价值 |
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| ----- | ---- | ---- |
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| 物品0 | 1 | 15 |
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| 物品1 | 3 | 20 |
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| 物品2 | 4 | 30 |
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对于递推公式,首先我们要明确有哪些方向可以推导出 dp[i][j]。
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这里依然拿dp[1][4]的状态来举例: ([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) 中也是这个例子,要注意下面的不同之处)
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求取 dp[1][4] 有两种情况:
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1. 放物品1
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2. 还是不放物品1
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如果不放物品1, 那么背包的价值应该是 dp[0][4] 即 容量为4的背包,只放物品0的情况。
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推导方向如图:
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如果放物品1, **那么背包要先留出物品1的容量**,目前容量是4,物品1 的容量(就是物品1的重量)为3,此时背包剩下容量为1。
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容量为1,只考虑放物品0 和物品1 的最大价值是 dp[1][1], **注意 这里和 [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) 有所不同了**!
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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,背包先空留出物品1的容量,此时容量为1,只考虑放物品0的最大价值是 dp[0][1],**因为01背包每个物品只有一个,既然空出物品1,那背包中也不会再有物品1**!
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而在完全背包中,物品是可以放无限个,所以 即使空出物品1空间重量,那背包中也可能还有物品1,所以此时我们依然考虑放 物品0 和 物品1 的最大价值即: **dp[1][1], 而不是 dp[0][1]**
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所以 放物品1 的情况 = dp[1][1] + 物品1 的价值,推导方向如图:
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(**注意上图和 [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) 中的区别**,对于理解完全背包很重要)
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两种情况,分别是放物品1 和 不放物品1,我们要取最大值(毕竟求的是最大价值)
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`dp[1][4] = max(dp[0][4], dp[1][1] + 物品1 的价值) `
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以上过程,抽象化如下:
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* **不放物品i**:背包容量为j,里面不放物品i的最大价值是dp[i - 1][j]。
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* **放物品i**:背包空出物品i的容量后,背包容量为j - weight[i],dp[i][j - weight[i]] 为背包容量为j - weight[i]且不放物品i的最大价值,那么dp[i][j - weight[i]] + value[i] (物品i的价值),就是背包放物品i得到的最大价值
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递推公式: `dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i]);`
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(注意,完全背包二维dp数组 和 01背包二维dp数组 递推公式的区别,01背包中是 `dp[i - 1][j - weight[i]] + value[i])`)
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### 3. dp数组如何初始化
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**关于初始化,一定要和dp数组的定义吻合,否则到递推公式的时候就会越来越乱**。
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首先从dp[i][j]的定义出发,如果背包容量j为0的话,即dp[i][0],无论是选取哪些物品,背包价值总和一定为0。如图:
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在看其他情况。
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状态转移方程 `dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i]);` 可以看出有一个方向 i 是由 i-1 推导出来,那么i为0的时候就一定要初始化。
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dp[0][j],即:存放编号0的物品的时候,各个容量的背包所能存放的最大价值。
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那么很明显当 `j < weight[0]`的时候,dp[0][j] 应该是 0,因为背包容量比编号0的物品重量还小。
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当`j >= weight[0]`时,**dp[0][j] 如果能放下weight[0]的话,就一直装,每一种物品有无限个**。
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代码初始化如下:
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```CPP
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for (int i = 1; i < weight.size(); i++) { // 当然这一步,如果把dp数组预先初始化为0了,这一步就可以省略,但很多同学应该没有想清楚这一点。
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dp[i][0] = 0;
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}
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||||
// 正序遍历,如果能放下就一直装物品0
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for (int j = weight[0]; j <= bagWeight; j++)
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dp[0][j] = dp[0][j - weight[0]] + value[0];
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```
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(注意上面初始化和 [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)的区别在于物品有无限个)
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此时dp数组初始化情况如图所示:
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dp[0][j] 和 dp[i][0] 都已经初始化了,那么其他下标应该初始化多少呢?
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其实从递归公式: dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i]); 可以看出dp[i][j] 是由上方和左方数值推导出来了,那么 其他下标初始为什么数值都可以,因为都会被覆盖。
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但只不过一开始就统一把dp数组统一初始为0,更方便一些。
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最后初始化代码如下:
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```CPP
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// 初始化 dp
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vector<vector<int>> dp(weight.size(), vector<int>(bagweight + 1, 0));
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for (int j = weight[0]; j <= bagWeight; j++) {
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||||
dp[0][j] = dp[0][j - weight[0]] + value[0];
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||||
}
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||||
```
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我们知道01背包内嵌的循环是从大到小遍历,为了保证每个物品仅被添加一次。
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而完全背包的物品是可以添加多次的,所以要从小到大去遍历,即:
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### 4. 确定遍历顺序
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```CPP
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// 先遍历物品,再遍历背包
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for(int i = 0; i < weight.size(); i++) { // 遍历物品
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for(int j = weight[i]; j <= bagWeight ; j++) { // 遍历背包容量
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||||
dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
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||||
[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) 中我们讲过,01背包二维DP数组,先遍历物品还是先遍历背包都是可以的。
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}
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}
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```
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因为两种遍历顺序,对于二维dp数组来说,递推公式所需要的值,二维dp数组里对应的位置都有。
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至于为什么,我在[动态规划:关于01背包问题,你该了解这些!(滚动数组)](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-2.html)中也做了讲解。
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详细可以看 [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】的讲解
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dp状态图如下:
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相信很多同学看网上的文章,关于完全背包介绍基本就到为止了。
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**其实还有一个很重要的问题,为什么遍历物品在外层循环,遍历背包容量在内层循环?**
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这个问题很多题解关于这里都是轻描淡写就略过了,大家都默认 遍历物品在外层,遍历背包容量在内层,好像本应该如此一样,那么为什么呢?
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难道就不能遍历背包容量在外层,遍历物品在内层?
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看过这两篇的话:
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* [动态规划:关于01背包问题,你该了解这些!](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-1.html)
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* [动态规划:关于01背包问题,你该了解这些!(滚动数组)](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-2.html)
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就知道了,01背包中二维dp数组的两个for遍历的先后循序是可以颠倒了,一维dp数组的两个for循环先后循序一定是先遍历物品,再遍历背包容量。
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**在完全背包中,对于一维dp数组来说,其实两个for循环嵌套顺序是无所谓的!**
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因为dp[j] 是根据 下标j之前所对应的dp[j]计算出来的。 只要保证下标j之前的dp[j]都是经过计算的就可以了。
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遍历物品在外层循环,遍历背包容量在内层循环,状态如图:
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遍历背包容量在外层循环,遍历物品在内层循环,状态如图:
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看了这两个图,大家就会理解,完全背包中,两个for循环的先后循序,都不影响计算dp[j]所需要的值(这个值就是下标j之前所对应的dp[j])。
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先遍历背包在遍历物品,代码如下:
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```CPP
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// 先遍历背包,再遍历物品
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for(int j = 0; j <= bagWeight; j++) { // 遍历背包容量
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||||
for(int i = 0; i < weight.size(); i++) { // 遍历物品
|
||||
if (j - weight[i] >= 0) dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
|
||||
}
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||||
cout << endl;
|
||||
}
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||||
```
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||||
完整的C++测试代码如下:
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```CPP
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||||
// 先遍历物品,在遍历背包
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||||
void test_CompletePack() {
|
||||
vector<int> weight = {1, 3, 4};
|
||||
vector<int> value = {15, 20, 30};
|
||||
int bagWeight = 4;
|
||||
vector<int> dp(bagWeight + 1, 0);
|
||||
for(int i = 0; i < weight.size(); i++) { // 遍历物品
|
||||
for(int j = weight[i]; j <= bagWeight; j++) { // 遍历背包容量
|
||||
dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
cout << dp[bagWeight] << endl;
|
||||
}
|
||||
int main() {
|
||||
test_CompletePack();
|
||||
}
|
||||
|
||||
```
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||||
|
||||
```CPP
|
||||
|
||||
// 先遍历背包,再遍历物品
|
||||
void test_CompletePack() {
|
||||
vector<int> weight = {1, 3, 4};
|
||||
vector<int> value = {15, 20, 30};
|
||||
int bagWeight = 4;
|
||||
|
||||
vector<int> dp(bagWeight + 1, 0);
|
||||
所以既可以 先遍历物品再遍历背包:
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```CPP
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||||
for (int i = 1; i < n; i++) { // 遍历物品
|
||||
for(int j = 0; j <= bagWeight; j++) { // 遍历背包容量
|
||||
for(int i = 0; i < weight.size(); i++) { // 遍历物品
|
||||
if (j - weight[i] >= 0) dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
|
||||
}
|
||||
if (j < weight[i]) dp[i][j] = dp[i - 1][j];
|
||||
else dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i]);
|
||||
}
|
||||
cout << dp[bagWeight] << endl;
|
||||
}
|
||||
int main() {
|
||||
test_CompletePack();
|
||||
}
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||||
```
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本题力扣上没有原题,大家可以去[卡码网第52题](https://kamacoder.com/problempage.php?pid=1052)去练习,题意是一样的,C++代码如下:
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||||
也可以 先遍历背包再遍历物品:
|
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||||
```cpp
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||||
```CPP
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||||
for(int j = 0; j <= bagWeight; j++) { // 遍历背包容量
|
||||
for (int i = 1; i < n; i++) { // 遍历物品
|
||||
if (j < weight[i]) dp[i][j] = dp[i - 1][j];
|
||||
else dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
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### 5. 举例推导dp数组
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以本篇举例数据为例,填满了dp二维数组如图:
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因为 物品0 的性价比是最高的,而且 在完全背包中,每一类物品都有无限个,所以有无限个物品0,既然物品0 性价比最高,当然是优先放物品0。
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### 本题代码:
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```CPP
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#include <iostream>
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#include <vector>
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||||
using namespace std;
|
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|
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// 先遍历背包,再遍历物品
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||||
void test_CompletePack(vector<int> weight, vector<int> value, int bagWeight) {
|
||||
int main() {
|
||||
int n, bagWeight;
|
||||
int w, v;
|
||||
cin >> n >> bagWeight;
|
||||
vector<int> weight(n);
|
||||
vector<int> value(n);
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
cin >> weight[i] >> value[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
vector<int> dp(bagWeight + 1, 0);
|
||||
vector<vector<int>> dp(n, vector<int>(bagWeight + 1, 0));
|
||||
|
||||
for(int j = 0; j <= bagWeight; j++) { // 遍历背包容量
|
||||
for(int i = 0; i < weight.size(); i++) { // 遍历物品
|
||||
if (j - weight[i] >= 0) dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
|
||||
// 初始化
|
||||
for (int j = weight[0]; j <= bagWeight; j++)
|
||||
dp[0][j] = dp[0][j - weight[0]] + value[0];
|
||||
|
||||
for (int i = 1; i < n; i++) { // 遍历物品
|
||||
for(int j = 0; j <= bagWeight; j++) { // 遍历背包容量
|
||||
if (j < weight[i]) dp[i][j] = dp[i - 1][j];
|
||||
else dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
cout << dp[bagWeight] << endl;
|
||||
}
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||||
int main() {
|
||||
int N, V;
|
||||
cin >> N >> V;
|
||||
vector<int> weight;
|
||||
vector<int> value;
|
||||
for (int i = 0; i < N; i++) {
|
||||
int w;
|
||||
int v;
|
||||
cin >> w >> v;
|
||||
weight.push_back(w);
|
||||
value.push_back(v);
|
||||
}
|
||||
test_CompletePack(weight, value, V);
|
||||
|
||||
cout << dp[n - 1][bagWeight] << endl;
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
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||||
```
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## 总结
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细心的同学可能发现,**全文我说的都是对于纯完全背包问题,其for循环的先后循环是可以颠倒的!**
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但如果题目稍稍有点变化,就会体现在遍历顺序上。
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如果问装满背包有几种方式的话? 那么两个for循环的先后顺序就有很大区别了,而leetcode上的题目都是这种稍有变化的类型。
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这个区别,我将在后面讲解具体leetcode题目中给大家介绍,因为这块如果不结合具题目,单纯的介绍原理估计很多同学会越看越懵!
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别急,下一篇就是了!
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最后,**又可以出一道面试题了,就是纯完全背包,要求先用二维dp数组实现,然后再用一维dp数组实现,最后再问,两个for循环的先后是否可以颠倒?为什么?**
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||||
这个简单的完全背包问题,估计就可以难住不少候选人了。
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关于一维dp数组,大家看这里:[完全背包一维dp数组讲解](./背包问题完全背包一维.md)
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## 其他语言版本
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### Java:
|
||||
### Java
|
||||
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||||
```java
|
||||
//先遍历物品,再遍历背包
|
||||
private static void testCompletePack(){
|
||||
int[] weight = {1, 3, 4};
|
||||
int[] value = {15, 20, 30};
|
||||
int bagWeight = 4;
|
||||
int[] dp = new int[bagWeight + 1];
|
||||
for (int i = 0; i < weight.length; i++){ // 遍历物品
|
||||
for (int j = weight[i]; j <= bagWeight; j++){ // 遍历背包容量
|
||||
dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
|
||||
```Java
|
||||
import java.util.Scanner;
|
||||
|
||||
public class Main {
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
|
||||
int n = scanner.nextInt();
|
||||
int bagWeight = scanner.nextInt();
|
||||
|
||||
int[] weight = new int[n];
|
||||
int[] value = new int[n];
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
weight[i] = scanner.nextInt();
|
||||
value[i] = scanner.nextInt();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
for (int maxValue : dp){
|
||||
System.out.println(maxValue + " ");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
//先遍历背包,再遍历物品
|
||||
private static void testCompletePackAnotherWay(){
|
||||
int[] weight = {1, 3, 4};
|
||||
int[] value = {15, 20, 30};
|
||||
int bagWeight = 4;
|
||||
int[] dp = new int[bagWeight + 1];
|
||||
for (int i = 1; i <= bagWeight; i++){ // 遍历背包容量
|
||||
for (int j = 0; j < weight.length; j++){ // 遍历物品
|
||||
if (i - weight[j] >= 0){
|
||||
dp[i] = Math.max(dp[i], dp[i - weight[j]] + value[j]);
|
||||
}
|
||||
int[][] dp = new int[n][bagWeight + 1];
|
||||
|
||||
// 初始化
|
||||
for (int j = weight[0]; j <= bagWeight; j++) {
|
||||
dp[0][j] = dp[0][j - weight[0]] + value[0];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
for (int maxValue : dp){
|
||||
System.out.println(maxValue + " ");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
### Python:
|
||||
|
||||
先遍历物品,再遍历背包(无参版)
|
||||
```python
|
||||
def test_CompletePack():
|
||||
weight = [1, 3, 4]
|
||||
value = [15, 20, 30]
|
||||
bagWeight = 4
|
||||
dp = [0] * (bagWeight + 1)
|
||||
for i in range(len(weight)): # 遍历物品
|
||||
for j in range(weight[i], bagWeight + 1): # 遍历背包容量
|
||||
dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i])
|
||||
print(dp[bagWeight])
|
||||
|
||||
test_CompletePack()
|
||||
|
||||
```
|
||||
|
||||
先遍历物品,再遍历背包(有参版)
|
||||
```python
|
||||
def test_CompletePack(weight, value, bagWeight):
|
||||
dp = [0] * (bagWeight + 1)
|
||||
for i in range(len(weight)): # 遍历物品
|
||||
for j in range(weight[i], bagWeight + 1): # 遍历背包容量
|
||||
dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i])
|
||||
return dp[bagWeight]
|
||||
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
weight = [1, 3, 4]
|
||||
value = [15, 20, 30]
|
||||
bagWeight = 4
|
||||
result = test_CompletePack(weight, value, bagWeight)
|
||||
print(result)
|
||||
|
||||
```
|
||||
先遍历背包,再遍历物品(无参版)
|
||||
```python
|
||||
def test_CompletePack():
|
||||
weight = [1, 3, 4]
|
||||
value = [15, 20, 30]
|
||||
bagWeight = 4
|
||||
|
||||
dp = [0] * (bagWeight + 1)
|
||||
|
||||
for j in range(bagWeight + 1): # 遍历背包容量
|
||||
for i in range(len(weight)): # 遍历物品
|
||||
if j - weight[i] >= 0:
|
||||
dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i])
|
||||
|
||||
print(dp[bagWeight])
|
||||
|
||||
test_CompletePack()
|
||||
|
||||
|
||||
```
|
||||
|
||||
先遍历背包,再遍历物品(有参版)
|
||||
```python
|
||||
def test_CompletePack(weight, value, bagWeight):
|
||||
dp = [0] * (bagWeight + 1)
|
||||
for j in range(bagWeight + 1): # 遍历背包容量
|
||||
for i in range(len(weight)): # 遍历物品
|
||||
if j - weight[i] >= 0:
|
||||
dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i])
|
||||
return dp[bagWeight]
|
||||
|
||||
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
weight = [1, 3, 4]
|
||||
value = [15, 20, 30]
|
||||
bagWeight = 4
|
||||
result = test_CompletePack(weight, value, bagWeight)
|
||||
print(result)
|
||||
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Go:
|
||||
|
||||
```go
|
||||
|
||||
// test_CompletePack1 先遍历物品, 在遍历背包
|
||||
func test_CompletePack1(weight, value []int, bagWeight int) int {
|
||||
// 定义dp数组 和初始化
|
||||
dp := make([]int, bagWeight+1)
|
||||
// 遍历顺序
|
||||
for i := 0; i < len(weight); i++ {
|
||||
// 正序会多次添加 value[i]
|
||||
for j := weight[i]; j <= bagWeight; j++ {
|
||||
// 推导公式
|
||||
dp[j] = max(dp[j], dp[j-weight[i]]+value[i])
|
||||
// debug
|
||||
//fmt.Println(dp)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[bagWeight]
|
||||
}
|
||||
|
||||
// test_CompletePack2 先遍历背包, 在遍历物品
|
||||
func test_CompletePack2(weight, value []int, bagWeight int) int {
|
||||
// 定义dp数组 和初始化
|
||||
dp := make([]int, bagWeight+1)
|
||||
// 遍历顺序
|
||||
// j从0 开始
|
||||
for j := 0; j <= bagWeight; j++ {
|
||||
for i := 0; i < len(weight); i++ {
|
||||
if j >= weight[i] {
|
||||
// 推导公式
|
||||
dp[j] = max(dp[j], dp[j-weight[i]]+value[i])
|
||||
}
|
||||
// debug
|
||||
//fmt.Println(dp)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[bagWeight]
|
||||
}
|
||||
|
||||
func max(a, b int) int {
|
||||
if a > b {
|
||||
return a
|
||||
}
|
||||
return b
|
||||
}
|
||||
|
||||
func main() {
|
||||
weight := []int{1, 3, 4}
|
||||
price := []int{15, 20, 30}
|
||||
fmt.Println(test_CompletePack1(weight, price, 4))
|
||||
fmt.Println(test_CompletePack2(weight, price, 4))
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
### JavaScript:
|
||||
|
||||
```Javascript
|
||||
// 先遍历物品,再遍历背包容量
|
||||
function test_completePack1() {
|
||||
let weight = [1, 3, 5]
|
||||
let value = [15, 20, 30]
|
||||
let bagWeight = 4
|
||||
let dp = new Array(bagWeight + 1).fill(0)
|
||||
for(let i = 0; i <= weight.length; i++) {
|
||||
for(let j = weight[i]; j <= bagWeight; j++) {
|
||||
dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i])
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
console.log(dp)
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 先遍历背包容量,再遍历物品
|
||||
function test_completePack2() {
|
||||
let weight = [1, 3, 5]
|
||||
let value = [15, 20, 30]
|
||||
let bagWeight = 4
|
||||
let dp = new Array(bagWeight + 1).fill(0)
|
||||
for(let j = 0; j <= bagWeight; j++) {
|
||||
for(let i = 0; i < weight.length; i++) {
|
||||
if (j >= weight[i]) {
|
||||
dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i])
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
console.log(2, dp);
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### TypeScript:
|
||||
|
||||
```typescript
|
||||
// 先遍历物品,再遍历背包容量
|
||||
function test_CompletePack(): void {
|
||||
const weight: number[] = [1, 3, 4];
|
||||
const value: number[] = [15, 20, 30];
|
||||
const bagSize: number = 4;
|
||||
const dp: number[] = new Array(bagSize + 1).fill(0);
|
||||
for (let i = 0; i < weight.length; i++) {
|
||||
for (let j = weight[i]; j <= bagSize; j++) {
|
||||
dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
console.log(dp);
|
||||
}
|
||||
test_CompletePack();
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Scala:
|
||||
|
||||
```scala
|
||||
// 先遍历物品,再遍历背包容量
|
||||
object Solution {
|
||||
def test_CompletePack() {
|
||||
var weight = Array[Int](1, 3, 4)
|
||||
var value = Array[Int](15, 20, 30)
|
||||
var baseweight = 4
|
||||
|
||||
var dp = new Array[Int](baseweight + 1)
|
||||
|
||||
for (i <- 0 until weight.length) {
|
||||
for (j <- weight(i) to baseweight) {
|
||||
dp(j) = math.max(dp(j), dp(j - weight(i)) + value(i))
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
dp(baseweight)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Rust:
|
||||
|
||||
```rust
|
||||
impl Solution {
|
||||
// 先遍历物品
|
||||
fn complete_pack() {
|
||||
let (goods, bag_size) = (vec![(1, 15), (3, 20), (4, 30)], 4);
|
||||
let mut dp = vec![0; bag_size + 1];
|
||||
for (weight, value) in goods {
|
||||
for j in weight..=bag_size {
|
||||
dp[j] = dp[j].max(dp[j - weight] + value);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
println!("先遍历物品:{}", dp[bag_size]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 先遍历背包
|
||||
fn complete_pack_after() {
|
||||
let (goods, bag_size) = (vec![(1, 15), (3, 20), (4, 30)], 4);
|
||||
let mut dp = vec![0; bag_size + 1];
|
||||
for i in 0..=bag_size {
|
||||
for (weight, value) in &goods {
|
||||
if i >= *weight {
|
||||
dp[i] = dp[i].max(dp[i - weight] + value);
|
||||
// 动态规划
|
||||
for (int i = 1; i < n; i++) {
|
||||
for (int j = 0; j <= bagWeight; j++) {
|
||||
if (j < weight[i]) {
|
||||
dp[i][j] = dp[i - 1][j];
|
||||
} else {
|
||||
dp[i][j] = Math.max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
println!("先遍历背包:{}", dp[bag_size]);
|
||||
|
||||
System.out.println(dp[n - 1][bagWeight]);
|
||||
scanner.close();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[test]
|
||||
fn test_complete_pack() {
|
||||
Solution::complete_pack();
|
||||
Solution::complete_pack_after();
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Go
|
||||
|
||||
### Python
|
||||
|
||||
```python
|
||||
def knapsack(n, bag_weight, weight, value):
|
||||
dp = [[0] * (bag_weight + 1) for _ in range(n)]
|
||||
|
||||
# 初始化
|
||||
for j in range(weight[0], bag_weight + 1):
|
||||
dp[0][j] = dp[0][j - weight[0]] + value[0]
|
||||
|
||||
# 动态规划
|
||||
for i in range(1, n):
|
||||
for j in range(bag_weight + 1):
|
||||
if j < weight[i]:
|
||||
dp[i][j] = dp[i - 1][j]
|
||||
else:
|
||||
dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i])
|
||||
|
||||
return dp[n - 1][bag_weight]
|
||||
|
||||
# 输入
|
||||
n, bag_weight = map(int, input().split())
|
||||
weight = []
|
||||
value = []
|
||||
for _ in range(n):
|
||||
w, v = map(int, input().split())
|
||||
weight.append(w)
|
||||
value.append(v)
|
||||
|
||||
# 输出结果
|
||||
print(knapsack(n, bag_weight, weight, value))
|
||||
|
||||
```
|
||||
|
||||
### JavaScript
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
<p align="center">
|
||||
<a href="https://programmercarl.com/other/kstar.html" target="_blank">
|
||||
|
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