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桜小路七葉
2025-02-05 15:49:09 +08:00
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30 changed files with 1373 additions and 617 deletions

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@ -35,7 +35,7 @@
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。
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``-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。
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``-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。
[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。
@ -253,7 +253,7 @@ public class Solution {
for (int k = 0; k < nums.length; k++) {
// 剪枝处理
if (nums[k] > target && nums[k] >= 0) {
break;
break; // 此处的break可以等价于return result;
}
// 对nums[k]去重
if (k > 0 && nums[k] == nums[k - 1]) {
@ -262,7 +262,7 @@ public class Solution {
for (int i = k + 1; i < nums.length; i++) {
// 第二级剪枝
if (nums[k] + nums[i] > target && nums[k] + nums[i] >= 0) {
break;
break; // 注意是break到上一级for循环如果直接return result;会有遗漏
}
// 对nums[i]去重
if (i > k + 1 && nums[i] == nums[i - 1]) {
@ -802,3 +802,4 @@ end
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@ -129,6 +129,36 @@ class Solution {
}
```
```java
class Solution {
public ListNode removeNthFromEnd(ListNode head, int n) {
// 创建一个新的哑节点,指向原链表头
ListNode s = new ListNode(-1, head);
// 递归调用remove方法从哑节点开始进行删除操作
remove(s, n);
// 返回新链表的头(去掉可能的哑节点)
return s.next;
}
public int remove(ListNode p, int n) {
// 递归结束条件如果当前节点为空返回0
if (p == null) {
return 0;
}
// 递归深入到下一个节点
int net = remove(p.next, n);
// 如果当前节点是倒数第n个节点进行删除操作
if (net == n) {
p.next = p.next.next;
}
// 返回当前节点的总深度
return net + 1;
}
}
```
### Python:
```python

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@ -166,12 +166,35 @@ class Solution {
deque.pop();
}
}
//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
return deque.isEmpty();
}
}
```
```java
// 解法二
// 对应的另一半一定在栈顶
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
stack.push(c);// 没有匹配的就放进去
}
return stack.isEmpty();
}
}
```
### Python
```python
@ -555,3 +578,4 @@ impl Solution {
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@ -715,26 +715,65 @@ object Solution {
### C#
```csharp
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)
{
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)
{
// 参考Carl的代码随想录里面C++的思路
// 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
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
int count = 1; // 用来给矩阵每个空格赋值
int mid = n / 2; // 矩阵中间的位置例如n为3 中间的位置就是(11)n为5中间位置为(2, 2)
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
// 构建result二维数组
int[][] result = new int[n][];
for (int k = 0; k < n; k++)
{
result[k] = new int[n];
}
int i = 0, j = 0; // [i,j]
while (loop > 0)
{
i = startX;
j = startY;
// 四个For循环模拟转一圈
// 第一排,从左往右遍历,不取最右侧的值(左闭右开)
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)
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;
}
```

View File

@ -130,8 +130,8 @@ public:
};
```
* 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:
@ -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 {
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@ -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。

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@ -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;
}
```
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@ -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:

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@ -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);
}
```
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@ -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

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@ -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) (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) (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;
}
```
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@ -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
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@ -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) {
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@ -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">
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@ -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。
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]];`
@ -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。
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
### Java
```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
```

View File

@ -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>
# 518.零钱兑换II
[力扣题目链接](https://leetcode.cn/problems/coin-change-ii/)
@ -45,15 +43,19 @@
**[《代码随想录》算法视频公开课](https://programmercarl.com/other/gongkaike.html)[装满背包有多少种方法?组合与排列有讲究!| LeetCode518.零钱兑换II](https://www.bilibili.com/video/BV1KM411k75j/),相信结合视频再看本篇题解,更有助于大家对本题的理解**。
## 二维dp讲解
如果大家认真做完:[分割等和子集](https://www.programmercarl.com/0416.%E5%88%86%E5%89%B2%E7%AD%89%E5%92%8C%E5%AD%90%E9%9B%86.html) [最后一块石头的重量II](https://www.programmercarl.com/1049.%E6%9C%80%E5%90%8E%E4%B8%80%E5%9D%97%E7%9F%B3%E5%A4%B4%E7%9A%84%E9%87%8D%E9%87%8FII.html) 和 [目标和](https://www.programmercarl.com/0494.%E7%9B%AE%E6%A0%87%E5%92%8C.html)
应该会知道类似这种题目:给出一个总数,一些物品,问能否凑成这个总数。
## 思路
这是典型的背包问题!
这是一道典型的背包问题,一看到钱币数量不限,就知道这是一个完全背包
本题求的是装满这个背包的物品组合数是多少
因为每一种面额的硬币有无限个,所以这是完全背包。
对完全背包还不了解的同学,可以看这篇:[动态规划:关于完全背包,你该了解这些!](https://programmercarl.com/背包问题理论基础完全背包.html)
对完全背包还不了解的同学,可以看这篇:[完全背包理论基础](https://programmercarl.com/背包问题理论基础完全背包.html)
但本题和纯完全背包不一样,**纯完全背包是凑成背包最大价值是多少,而本题是要求凑成总金额的物品组合个数!**
@ -69,44 +71,182 @@
如果问的是排列数,那么上面就是两种排列了。
**组合不强调元素之间的顺序,排列强调元素之间的顺序**。 其实这一点我们在讲解回溯算法专题的时候就讲过了哈
**组合不强调元素之间的顺序,排列强调元素之间的顺序**。 其实这一点我们在讲解回溯算法专题的时候就讲过。
那我为什么要介绍这些呢,因为这和下文讲解遍历顺序息息相关!
回归本题,动规五步曲来分析如下:
本题其实与我们讲过 [494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 十分类似。
1. 确定dp数组以及下标的含义
[494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 求的是装满背包有多少种方法,而本题是求装满背包有多少种组合。
这有啥区别?
**求装满背包有几种方法其实就是求组合数**。 不过 [494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 是 01背包即每一类物品只有一个。
以下动规五部曲:
### 1、确定dp数组以及下标的含义
定义二维dp数值 dp[i][j]:使用 下标为[0, i]的coins[i]能够凑满j包括j这么大容量的包有dp[i][j]种组合方法。
很多录友也会疑惑,凭什么上来就定义 dp数组思考过程是什么样的 这个思考过程我在 [01背包理论基础二维数组](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-1.html) 中的 “确定dp数组以及下标的含义” 有详细讲解。
**强烈建议按照代码随想录的顺序学习,否则可能看不懂我的讲解**
### 2、确定递推公式
> **注意** 这里的公式推导,与之前讲解过的 [494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 、[完全背包理论基础](https://programmercarl.com/背包问题理论基础完全背包.html) 有极大重复,所以我不在重复讲解原理,而是只讲解区别。
我们再回顾一下,[01背包理论基础](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-1.html)中二维DP数组的递推公式为
`dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - weight[i]] + value[i])`
在 [完全背包理论基础](https://programmercarl.com/背包问题理论基础完全背包.html) 详细讲解了完全背包二维DP数组的递推公式为
`dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i])`
看去完全背包 和 01背包的差别在哪里
在于01背包是 `dp[i - 1][j - weight[i]] + value[i]` ,完全背包是 `dp[i][j - weight[i]] + value[i])`
主要原因就是 完全背包单类物品有无限个。
具体原因我在 [完全背包理论基础(二维)](https://programmercarl.com/背包问题理论基础完全背包.html) 的 「确定递推公式」有详细讲解,如果大家忘了,再回顾一下。
我上面有说过,本题和 [494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 是一样的,唯一区别就是 [494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 是 01背包本题是完全背包。
在[494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html)中详解讲解了装满背包有几种方法二维DP数组的递推公式
`dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i - 1][j - nums[i]]`
所以本题递推公式:`dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - nums[i]]` ,区别依然是 ` dp[i - 1][j - nums[i]]``dp[i][j - nums[i]]`
这个 ‘所以’ 我省略了很多推导的内容,因为这些内容在 [494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 和 [完全背包理论基础](https://programmercarl.com/背包问题理论基础完全背包.html) 都详细讲过。
这里不再重复讲解。
大家主要疑惑点
1、 `dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - nums[i]]` 这个递归公式框架怎么来的,在 [494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html) 有详细讲解。
2、为什么是 ` dp[i][j - nums[i]]` 而不是 ` dp[i - 1][j - nums[i]]` ,在[完全背包理论基础(二维)](https://programmercarl.com/背包问题理论基础完全背包.html) 有详细讲解
### 3. dp数组如何初始化
那么二维数组的最上行 和 最左列一定要初始化,这是递推公式推导的基础,如图红色部分:
![](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20240827103507.png)
这里首先要关注的就是 dp[0][0] 应该是多少?
背包空间为0装满「物品0」 的组合数有多少呢?
应该是 0 个, 但如果 「物品0」 的 数值就是0呢 岂不是可以有无限个0 组合 和为0
题目描述中说了`1 <= coins.length <= 300` ,所以不用考虑 物品数值为0的情况。
那么最上行dp[0][j] 如何初始化呢?
dp[0][j]的含义用「物品0」即coins[0] 装满 背包容量为j的背包有几种组合方法。 如果看不懂dp数组的含义建议先学习[494. 目标和](https://programmercarl.com/0494.目标和.html)
如果 j 可以整除 物品0那么装满背包就有1种组合方法。
初始化代码:
```CPP
for (int j = 0; j <= bagSize; j++) {
if (j % coins[0] == 0) dp[0][j] = 1;
}
```
最左列如何初始化呢?
dp[i][0] 的含义用物品i即coins[i] 装满容量为0的背包 有几种组合方法。
都有一种方法,即不装。
所以 dp[i][0] 都初始化为1
### 4. 确定遍历顺序
二维DP数组的完全背包的两个for循环先后顺序是无所谓的。
先遍历背包,还是先遍历物品都是可以的。
原理和 [01背包理论基础二维数组](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-1.html) 中的 「遍历顺序」是一样的,都是因为 两个for循环的先后顺序不影响 递推公式 所需要的数值。
具体分析过程看 [01背包理论基础二维数组](https://programmercarl.com/背包理论基础01背包-1.html) 中的 「遍历顺序」
### 5. 打印DP数组
以amount为5coins为[2,3,5] 为例:
dp数组应该是这样的
```
1 0 1 0 1 0
1 0 1 1 1 1
1 0 1 1 1 2
```
### 代码实现:
```CPP
class Solution {
public:
int change(int amount, vector<int>& coins) {
int bagSize = amount;
vector<vector<uint64_t>> dp(coins.size(), vector<uint64_t>(bagSize + 1, 0));
// 初始化最上行
for (int j = 0; j <= bagSize; j++) {
if (j % coins[0] == 0) dp[0][j] = 1;
}
// 初始化最左列
for (int i = 0; i < coins.size(); i++) {
dp[i][0] = 1;
}
// 以下遍历顺序行列可以颠倒
for (int i = 1; i < coins.size(); i++) { // 行,遍历物品
for (int j = 0; j <= bagSize; j++) { // 列,遍历背包
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];
}
};
```
## 一维dp讲解
### 1、确定dp数组以及下标的含义
dp[j]凑成总金额j的货币组合数为dp[j]
2. 确定递推公式
### 2、确定递推公式
dp[j] 就是所有的dp[j - coins[i]](考虑coins[i]的情况)相加。
本题 二维dp 递推公式: `dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - coins[i]]`
所以递推公式:dp[j] += dp[j - coins[i]];
压缩成一维:`dp[j] += dp[j - coins[i]]`
**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]];**
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]]`
3. dp数组如何初始化
### 3. dp数组如何初始化
首先dp[0]一定要为1dp[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。
装满背包容量为0 的方法是1即不放任何物品`dp[0] = 1`
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。
### 4. 确定遍历顺序
但题目描述中,也没明确说 amount = 0 的情况,结果应该是多少。
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。
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]
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。
4. 确定遍历顺序
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
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。
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。
**但本题就不行了!**
@ -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
所以纯完全背包是能凑成总和就行,不用管怎么凑的。
本题是求凑出来的方案个数,且每个方案个数是组合数。
本题是求凑出来的方案个数,且每个方案个数是组合数。
那么本题两个for循环的先后顺序可就有说法了。
@ -154,7 +294,7 @@ for (int j = 0; j <= amount; j++) { // 遍历背包容量
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**
5. 举例推导dp数组
### 5. 举例推导dp数组
输入: amount = 5, coins = [1, 2, 5] dp状态图如下
@ -208,7 +348,17 @@ public:
## 总结
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**
本题我们从 二维 分析到 一维。
大家在刚开始学习的时候,从二维开始学习 容易理解。
之后,推荐大家直接掌握一维的写法,熟练后更容易写出来。
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。
这也是代码随想录安排刷题顺序的精髓所在。
本题的一维dp中难点在于理解便利顺序。
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。
@ -216,8 +366,7 @@ public:
**如果求排列数就是外层for遍历背包内层for循环遍历物品**。
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
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
## 其他语言版本
@ -397,7 +546,7 @@ object Solution {
}
}
```
## C
### C
```c
int change(int amount, int* coins, int coinsSize) {

View File

@ -273,22 +273,20 @@ class Solution:
### Go
```go
func monotoneIncreasingDigits(n int) int {
s := strconv.Itoa(N)//将数字转为字符串,方便使用下标
ss := []byte(s)//将字符串转为byte数组方便更改。
n := len(ss)
if n <= 1 {
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
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
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>

View File

@ -42,40 +42,41 @@
## 思路
如果对背包问题不熟悉先看这两篇:
如果对背包问题不熟悉的话先看这两篇:
* [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)
* [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)
* [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)
* [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)
本题其实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**。
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。
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。
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。
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。
本题物品的重量为stones[i]物品的价值也为stones[i]
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
对应着01背包里的物品重量weight[i]和 物品价值value[i]
本题**这样就化解成01背包问题了**
**[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**。
物品就是石头物品的重量为stones[i]物品的价值也为stones[i]。
接下来进行动规五步曲:
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
**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]**
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]
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]
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]”
“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]”
2. 确定递推公式
### 2. 确定递推公式
01背包的递推公式为dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
本题则是:**dp[j] = max(dp[j], dp[j - stones[i]] + stones[i]);**
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。
大家可以再去看 dp[j]的含义。
3. dp数组如何初始化
### 3. dp数组如何初始化
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。
@ -95,7 +96,7 @@
vector<int> dp(15001, 0);
```
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
@ -111,7 +112,7 @@ for (int i = 0; i < stones.size(); i++) { // 遍历物品
```
5. 举例推导dp数组
### 5. 举例推导dp数组
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
@ -154,10 +155,7 @@ public:
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。
[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。
**[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**
## 其他语言版本

View File

@ -115,7 +115,7 @@ public:
## 其他语言版本
### 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
```
> 排序+hash
```python3
class Solution:
# 方法一:使用字典
def smallerNumbersThanCurrent(self, nums: List[int]) -> List[int]:
res = nums[:]
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) {
};
```
### TypeScript:
### TypeScript
> 暴力法:
@ -241,7 +274,7 @@ function smallerNumbersThanCurrent(nums: number[]): number[] {
};
```
> 排序+hash
> 排序+hash
```typescript
function smallerNumbersThanCurrent(nums: number[]): number[] {
@ -260,7 +293,7 @@ function smallerNumbersThanCurrent(nums: number[]): number[] {
};
```
### rust
### Rust
```rust
use std::collections::HashMap;
impl Solution {

View File

@ -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
```go
package main
import (
"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
}
}
fmt.Println(minDiff)
}
```

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@ -288,16 +288,6 @@ func main(){
### python
```Python
class Solution:
def change(self, s):
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)。
for i in range(len(lst)):
if lst[i].isdigit():
lst[i] = "number"
return ''.join(lst)
```
### JavaScript:
```js
const readline = require("readline");

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@ -100,7 +100,8 @@ Floyd算法核心思想是动态规划。
这里我们用 grid数组来存图那就把dp数组命名为 grid。
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。
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**
可能有录友会想,凭什么就这么定义呢?

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@ -44,7 +44,7 @@
![](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20240527110320.png)
图中的 1 22 31 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 由于是标准输里最后出现的那条边,所以输出结果为 1 3
图中的 1 22 31 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 由于是标准输里最后出现的那条边,所以输出结果为 1 3
数据范围:

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@ -238,7 +238,7 @@ 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"/>
</a>

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@ -99,7 +99,7 @@ public:
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。
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!
## 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
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。
![动态规划-背包问题](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20210117175428387.jpg)
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。
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?
@ -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
依然动规五部曲分析一波。
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
我们需要使用二维数组,为什么呢?
@ -131,7 +129,7 @@ i 来表示物品、j表示背包容量。
**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。
2. 确定递推公式
#### 2. 确定递推公式
这里在把基本信息给出来:
@ -176,7 +174,7 @@ i 来表示物品、j表示背包容量。
递归公式: `dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - weight[i]] + value[i]);`
3. dp数组如何初始化
#### 3. dp数组如何初始化
**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**
@ -197,8 +195,8 @@ dp[0][j]i为0存放编号0的物品的时候各个容量的背包
代码初始化如下:
```CPP
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。
dp[0][j] = 0;
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;
}
// 正序遍历
for (int j = weight[0]; j <= bagweight; j++) {
@ -236,7 +234,7 @@ for (int j = weight[0]; j <= bagweight; j++) {
**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**
4. 确定遍历顺序
#### 4. 确定遍历顺序
在如下图中,可以看出,有两个遍历的维度:物品与背包重量
@ -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
**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**
5. 举例推导dp数组
#### 5. 举例推导dp数组
来看一下对应的dp数组的数值如图

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@ -0,0 +1,211 @@
# 完全背包-一维数组
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。
## 算法公开课
**[《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**。
## 思路
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。
上一篇我们刚刚讲了完全背包二维DP数组的写法
```CPP
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]);
}
}
```
压缩成一维DP数组也就是将上一层拷贝到当前层。
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])`
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?
并不会,因为 当前层 dp[i][j] 是空的,是没有计算过的。
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。
即:`dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i])`
接下来我们重点讲一下遍历顺序。
看过这两篇的话:
* [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)
* [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)
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。
**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**
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。
遍历物品在外层循环,遍历背包容量在内层循环,状态如图:
![动态规划-完全背包1](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20210126104529605.jpg)
遍历背包容量在外层循环,遍历物品在内层循环,状态如图:
![动态规划-完全背包2](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20210729234011.png)
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])。
先遍历背包再遍历物品,代码如下:
```CPP
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 << endl;
}
```
先遍历物品再遍历背包:
```CPP
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;
return 0;
}
```
## 总结
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**
但如果题目稍稍有点变化,就会体现在遍历顺序上。
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。
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
别急,下一篇就是了!
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**
这个简单的完全背包问题,估计就可以难住不少候选人了。
## 其他语言版本
### Java
```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();
}
int[] dp = new int[bagWeight + 1];
for (int j = 0; j <= bagWeight; j++) { // 遍历背包容量
for (int i = 0; i < weight.length; i++) { // 遍历物品
if (j >= weight[i]) {
dp[j] = Math.max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
}
}
}
System.out.println(dp[bagWeight]);
scanner.close();
}
}
```
### Python
```python
def complete_knapsack(N, bag_weight, weight, value):
dp = [0] * (bag_weight + 1)
for j in range(bag_weight + 1): # 遍历背包容量
for i in range(len(weight)): # 遍历物品
if j >= weight[i]:
dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i])
return dp[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(complete_knapsack(N, bag_weight, weight, value))
```
### Go
```go
```
### Javascript:
```Javascript
```

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@ -5,18 +5,11 @@
<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>
# 动态规划:完全背包理论基础
# 完全背包理论基础-二维DP数组
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。
## 算法公开课
**[《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**。
## 思路
### 完全背包
## 完全背包
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。
@ -24,14 +17,12 @@
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。
在下面的讲解中,我依然举这个例子:
在下面的讲解中,我拿下面数据举例子:
背包最大重量为4
物品为:
背包最大重量为4,物品为:
| | 重量 | 价值 |
| --- | --- | --- |
| ----- | ---- | ---- |
| 物品0 | 1 | 15 |
| 物品1 | 3 | 20 |
| 物品2 | 4 | 30 |
@ -40,471 +31,292 @@
问背包能背的物品最大价值是多少?
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
**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**
关于01背包我如下两篇已经进行深入分析了
* [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)
* [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)
* [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)
* [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)
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
首先再回顾一下01背包的核心代码
```cpp
for(int i = 0; i < weight.size(); i++) { // 遍历物品
for(int j = bagWeight; j >= weight[i]; j--) { // 遍历背包容量
dp[j] = max(dp[j], dp[j - weight[i]] + value[i]);
}
### 1. 确定dp数组以及下标的含义
**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**
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。
### 2. 确定递推公式
这里在把基本信息给出来:
| | 重量 | 价值 |
| ----- | ---- | ---- |
| 物品0 | 1 | 15 |
| 物品1 | 3 | 20 |
| 物品2 | 4 | 30 |
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]。
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)
求取 dp[1][4] 有两种情况:
1. 放物品1
2. 还是不放物品1
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。
推导方向如图:
![](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20241126112952.png)
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。
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**
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**
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]**
所以 放物品1 的情况 = dp[1][1] + 物品1 的价值,推导方向如图:
![](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20241126113104.png)
**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)
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
`dp[1][4] = max(dp[0][4], dp[1][1] + 物品1 的价值) `
以上过程,抽象化如下:
* **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]。
* **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
递推公式: `dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i]);`
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])`
### 3. dp数组如何初始化
**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**
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
![动态规划-背包问题2](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/2021011010304192.png)
在看其他情况。
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。
dp[0][j]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。
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。
`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**。
代码初始化如下:
```CPP
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;
}
// 正序遍历如果能放下就一直装物品0
for (int j = weight[0]; j <= bagWeight; j++)
dp[0][j] = dp[0][j - weight[0]] + value[0];
```
(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)
此时dp数组初始化情况如图所示
![](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20241114161608.png)
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?
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。
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。
最后初始化代码如下:
```CPP
// 初始化 dp
vector<vector<int>> dp(weight.size(), vector<int>(bagweight + 1, 0));
for (int j = weight[0]; j <= bagWeight; j++) {
dp[0][j] = dp[0][j - weight[0]] + value[0];
}
```
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。
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:
### 4. 确定遍历顺序
```CPP
// 先遍历物品,再遍历背包
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]);
[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。
}
}
```
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。
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
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
dp状态图如下
![动态规划-完全背包](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20210126104510106.jpg)
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。
**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?**
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?
难道就不能遍历背包容量在外层,遍历物品在内层?
看过这两篇的话:
* [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)
* [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)
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。
**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**
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。
遍历物品在外层循环,遍历背包容量在内层循环,状态如图:
![动态规划-完全背包1](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20210126104529605.jpg)
遍历背包容量在外层循环,遍历物品在内层循环,状态如图:
![动态规划-完全背包2](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20210729234011.png)
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])。
先遍历背包在遍历物品,代码如下:
```CPP
// 先遍历背包,再遍历物品
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]);
}
cout << endl;
}
```
完整的C++测试代码如下:
```CPP
// 先遍历物品,在遍历背包
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();
}
```
```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
```CPP
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();
}
```
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:
也可以 先遍历背包再遍历物品:
```cpp
```CPP
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]);
}
}
```
### 5. 举例推导dp数组
以本篇举例数据为例填满了dp二维数组如图
![](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20241126113752.png)
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。
### 本题代码:
```CPP
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
// 先遍历背包,再遍历物品
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;
}
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;
}
```
## 总结
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**
但如果题目稍稍有点变化,就会体现在遍历顺序上。
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。
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
别急,下一篇就是了!
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**
这个简单的完全背包问题,估计就可以难住不少候选人了。
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)
## 其他语言版本
### Java
### Java
```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">