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代码随想录刷题|LeetCode 198.打家劫舍 213.打家劫舍II 337.打家劫舍III_洛谷 打家劫舍的题目

洛谷 打家劫舍的题目

198.打家劫舍

题目链接:力扣

思路

        打家劫舍是动态规划的经典题目,考虑题目后会发现:当前房屋偷与不偷取决于 前一个房屋和前两个房屋是否被偷了。当前状态和前面的状态是一种依赖关系

        要求的其实是从头开始偷,偷到当前家最大值是多少

1、确定dp数组含义

        dp[ i ]:考虑下标 i (包括i)以内的房屋,最多可能偷窃的金额为dp[i]

2、确定递推公式

        是否偷当前家有两种情况:

  • 如果偷第i个房间,就说明第 i-1 个不能偷,就不用考虑dp[i-1],那么当前能偷盗的最大值为dp[i-2] + nums[i]
  • 如果不偷第i个房间,就说明我们是要考虑 i - 1 房,那么当前能偷盗的最大值就是dp[i - 1]   

3、初始化dp数组

        根据递推公式可以看成,需要初始化的有dp[0] 和 dp[1]

        dp[0] = nums[0];
        dp[1] = Math.max(dp[0],dp[1]);

4、遍历方式

        后面的数据由前面得出,所以从前向后进行遍历

打家劫舍

  1. class Solution {
  2. public int rob(int[] nums) {
  3. if (nums.length == 1) {
  4. return nums[0];
  5. }
  6. // 创建dp[]数组
  7. // dp[i]代表偷盗到 i 家总金额为dp[i]
  8. int[] dp = new int[nums.length];
  9. // 初始化dp数组
  10. dp[0] = nums[0];
  11. dp[1] = Math.max(nums[0],nums[1]);
  12. // 遍历更新dp数组
  13. for (int i = 2; i < nums.length; i++) {
  14. dp[i] = Math.max(dp[i-1],dp[i-2]+nums[i]);
  15. }
  16. return dp[nums.length-1];
  17. }
  18. }

213.打家劫舍II

题目链接:力扣

思路

        这道题目和上一道题目的区别是,这道题目中的房屋形成了环,这种就会造成头尾这两件房屋是连接的,在上一道题目中,使用递推公式就可以避免偷连续的两家。这里怎么避免头尾两家重复被偷呢,那就是分情况尽心分析

情况一:包含首元素,但是不包含尾元素
情况二:包含尾元素,但是不包含首元素

        这两种情况中,都可以避免首尾同时被偷,这两种情况又是单纯的打家劫舍问题,计算出两个结果再进行比较就可以

打家劫舍II

  1. class Solution {
  2. public int rob(int[] nums) {
  3. if (nums.length == 1) {return nums[0];}
  4. // 情况二,不考虑尾部元素
  5. int result1 = robRange(nums,0,nums.length-2);
  6. // 情况三,不考虑头部元素
  7. int result2 = robRange(nums,1,nums.length-1);
  8. return Math.max(result1,result2);
  9. }
  10. public int robRange(int[] nums, int start, int end){
  11. if (start == end) return nums[start];
  12. // 创建dp数组
  13. int[] dp = new int[nums.length];
  14. // 初始化dp数组
  15. dp[start] = nums[start];
  16. dp[start + 1] = Math.max(nums[start],nums[start+1]);
  17. // 遍历填充dp数组
  18. for (int i = start + 2; i <= end; i++) {
  19. dp[i] = Math.max(dp[i-1],dp[i-2]+nums[i]);
  20. }
  21. return dp[end];
  22. }
  23. }

337.打家劫舍III

题目链接:力扣

思路

        这是一道树形dp的入门题目,目前对这种题目还是束手无策,直接根据题解来复盘

        之前的题目都是再一维或者二维数组上进行状态转移,而在二叉树上就是对二叉树上的节点进行状态转移

1、确定递归函数的参数和返回值

要求的是一个节点偷与不偷的两个状态所得到的金钱,那么返回值就是一个长度为2的数组

int[] robTree(TreeNode root);

这个返回值就是 dp 数组
dp的含义是:下标为0记录不偷该节点所得到的最大金钱,下标为1记偷该节点得到的最大金钱

2、确定终止条件

在遍历遇到空节点的时候,就可以进行返回了

if (root == null) return int[]{0,0};

这也相当于dp数组的初始化

3、确定遍历顺序

首先知道的是使用后序遍历,因为要通过递归函数的返回值来做下一步计算

通过递归左节点,得到左节点偷与不偷的金钱

通过递归右节点,得到右节点偷与不偷的金钱

  1. int[] left = robTree(root.left); //左节点偷与不偷的情况
  2. int[] right = robTree(root.right); // 右节点偷与不偷的情况

4、确定单层递归的逻辑

针对某个节点来进行分析:

  • 如果偷当前节点,那么左右孩子就不能偷,那么 val1 = root.val + left[0] + right[0] (数组的下标0代表不偷当前节点的情况)
  • 如果不偷当前节点,那么左右孩子就可以偷,而且应该偷两个中最大的那个,那么 val2 = max( left[0] , left[1] ) + max( right[0] , right [1] );
  1. int val1 = root->val + left[0] + right[0];
  2. // 不偷cur
  3. int val2 = Math.max(left[0], left[1]) + max(right[0], right[1]);
  4. return {val2, val1};

5、推导dp数组

打家劫舍III

  1. class Solution {
  2. public int rob(TreeNode root) {
  3. int[] res = robAction(root);
  4. return Math.max(res[0],res[1]);
  5. }
  6. int[] robAction(TreeNode root) {
  7. int[] res = new int[2];
  8. if (root == null) {
  9. return res;
  10. }
  11. int[] left = robAction(root.left);
  12. int[] right = robAction(root.right);
  13. // 不偷当前节点的情况
  14. res[0] = Math.max(left[0],left[1]) + Math.max(right[0],right[1]);
  15. // 偷当前节点的情况
  16. res[1] = root.val + left[0] + right[0];
  17. return res;
  18. }
  19. }

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