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Leetcode 494 目标和

Leetcode 494 目标和

题意理解

        给你一个非负整数数组 nums 和一个整数 target 。

        向数组中的每个整数前添加 '+' 或 '-' ,然后串联起所有整数,可以构造一个 表达式 :

  • 例如,nums = [2, 1] ,可以在 2 之前添加 '+' ,在 1 之前添加 '-' ,然后串联起来得到表达式 "+2-1" 。

        返回可以通过上述方法构造的、运算结果等于 target 的不同 表达式 的数目。

        

        简单来说:就是在元素前面加‘+’或‘-’使其结果值为target。

        可以将其思路转换为:将数组元素分为两部分,其差为target

        则有part1-part2=target,part1+part2=sum

        part1=(sum+target)/2

        

        固有我们需要将数组元素分为两部分,一部分较大的为part1=(sum+target)/2,较小的部分为part2=(sum-target)/2。

        此时,我们再次转变思路:将其构造成0-1背包问题:

        背包大小为m=(sum+target)/2

        物品为[0,n]的元素,其价值和重量都是nums[]

        接下来,使用动态规划中的0-1背包思路解决问题。

解题思路

      首先理解题意,将其转换为一个背包问题,使用动态规划的思路来求解。

         动态规划五部曲:

        (1)dp[i][j]或dp[i]的含义

        (2)递推公式

        (3)根据题意初始化

        (4)遍历求解:先遍历包还是先遍历物品

        (5)打印——debug

1.动态规划二维dp数组

  1. dp[i][j]表示[0,i]的元素装满大小为j的背包有多少种方法。
  2. 递推公式:dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i-1][j-nums[i]]​​​​​​​​​​​​​,
    1. 当当前物品大于当前背包的大小时,放满大小为j的背包的方法数仍就为dp[i-1][j].
    2. 当当前物品小于等于当前背包的大小时,放满大小为j的背包的方法数=dp[i-1][j]+dp[i-1][j-nums[i]],其中dp[i-1][j-nums[i]]是增加了物品nums[i]后增加的方法数。​​​​​​​​​​​​​
  3. 初始化:初始化第一列,其中特别的:放满背包大小0 有多少种方法——要么什么也不放,要么放入大小为0的物品。初始化时要根据问题,具体分析。
  4. 遍历:由于二维数组保留了两个维度所有值,所以先便利包还是先遍历物品都可以
  1. public int findTargetSumWays(int[] nums, int target) {
  2. int sum=0;
  3. for(int num:nums){
  4. sum+=num;
  5. }
  6. //是否能按照需求分成两部分
  7. if((sum+target)%2!=0) return 0;
  8. if((sum-target)%2!=0) return 0;
  9. //把所有值当作整数,分成两部分一正一负即可,所以如果target总保持为正数
  10. if(target<0) target=-target;
  11. int size= (int)Math.ceil((float)(sum+target)/2);
  12. int dp[][]=new int[nums.length][size+1];
  13. //初始化
  14. for(int[] temp:dp) Arrays.fill(temp,0);
  15. int countZero=0;
  16. for(int i=0;i<nums.length;i++){
  17. if(nums[i]==0) countZero++;
  18. dp[i][0]=countZero+1;
  19. }
  20. for(int j=1;j<=size;j++){
  21. if(nums[0]==j) dp[0][j]=1;
  22. else dp[0][j]=0;
  23. }
  24. //遍历顺序
  25. for(int i=1;i< nums.length;i++){
  26. for(int j=0;j<=size;j++){
  27. if(j<nums[i]){
  28. dp[i][j]=dp[i-1][j];
  29. }else{
  30. dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i-1][j - nums[i]];
  31. }
  32. }
  33. }
  34. return dp[nums.length-1][size];
  35. }

2.一维滚动数组——存储压缩

  1. dp[j]表示装满大小为j的背包有多少种方式。
  2. 递推公式:dp[j]=max(dp[j],dp[j-weight[i]]+values[i])
  3. 初始化:右边的值总是由最左边的值推导而来,dp[0]表示使背包价值为0有多少种放置方法——要么什么也不放,要么放大小为0的物品。
  4. 遍历:由于以为滚动数组是二维dp数组的动态行滚动更新,所以遍历顺序总是先物品后背包。
  5. 注意:为了防止用同层修改过的值修改本行其他值,导致物体重复放置,故采用倒序遍历背包。
  1. public int findTargetSumWays(int[] nums, int target) {
  2. int sum=0;
  3. for(int num:nums) sum+=num;
  4. if((sum+target)%2!=0) return 0;
  5. if((sum-target)%2!=0) return 0;
  6. if(target<0) target=-target;
  7. int size= (int)Math.ceil((float)(sum+target)/2);
  8. int dp[]=new int[size+1];
  9. //初始化
  10. Arrays.fill(dp,0);
  11. dp[0]=1;
  12. //遍历顺序
  13. for(int i=0;i< nums.length;i++){
  14. for(int j=size;j>=nums[i];j--){
  15. dp[j] += dp[j - nums[i]];
  16. }
  17. }
  18. return dp[size];
  19. }

3.分析

时间复杂度:O(n^{^{2}})

空间复杂度

        二维:O(n*size)

        一维:O(size)

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