动态规划理论基础
动态规划定义
动态规划,英文:Dynamic Programming,简称DP,如果某一问题有很多重叠子问题,使用动态规划是最有效的。
所以动态规划中每一个状态一定是由上一个状态推导出来的,这一点就区分于贪心,贪心没有状态推导,而是从局部直接选最优的。
动态规划解题步骤
对于动态规划问题,代码随想录的解析方法是拆解为如下五步曲,这五步都搞清楚了,动态规划的题目做起来就会比较顺畅。
- 确定dp数组(dp table)以及下标的含义;
- 确定递推公式;
- dp数组如何初始化;
- 确定遍历顺序;
- 举例推导dp数组
至于为什么要先确定递推公式,然后在考虑初始化,是因为有一些情况是递推公式决定了dp数组的初始化情况。
动态规划的debug方法
找问题的最好方式就是把dp数组打印出来,看看究竟是不是按照自己思路推导的!
做动规的题目,写代码之前一定要把状态转移在dp数组的上具体情况模拟一遍,心中有数,确定最后推出的是想要的结果。
再写代码,如果代码没通过就打印dp数组,看看是不是和自己预先推导的哪里不一样;如果打印出来和自己预先模拟推导是一样的,那么就是自己的递归公式、初始化或者遍历顺序有问题了;如果和自己预先模拟推导的不一样,那么就是代码实现细节有问题。
斐波那契数
例题509(简单)斐波那契数
注意要点:
- 这道题目比较简单,因为初始化是已经给出的,递推公式也是给出的dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
- 并且可以发现,当前元素的值只与前两个元素相关,就可以只维护两个数值即可。
下面贴出代码:
CPP版本
class Solution { public: int fib(int n) { if (n return n;} int dp[2] = {0}; dp[1] = 1; for (int i = 2; i int sum = dp[0] + dp[1]; dp[0] = dp[1]; dp[1] = sum; } return dp[1]; } }; if (n return n;} int* dp = (int* )malloc(sizeof(int) * 2); dp[0] = 0, dp[1] = 1; for (int i = 2; i int now = dp[0] + dp[1]; dp[0] = dp[1]; dp[1] = now; } return dp[1]; } public: int climbStairs(int n) { if (n return n;} int dp[2] = {1}; dp[1] = 2; for (int i = 3; i int sum = dp[0] + dp[1]; dp[0] = dp[1]; dp[1] = sum; } return dp[1]; } }; if (n return n;} int* dp = (int* )malloc(sizeof(int) * (n + 1)); dp[1] = 1, dp[2] = 2; for (int i = 3; i dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2]; } return dp[n]; } public: int minCostClimbingStairs(vector int dp[2] = {0}; for (int i = 2; i int now = min(dp[0] + cost[i - 2], dp[1] + cost[i - 1]); dp[0] = dp[1]; dp[1] = now; } return dp[1]; } }; int* dp = (int* )malloc(sizeof(int) * (costSize + 1)); dp[0] = 0, dp[1] = 0; for (int i = 2; i dp[i] = fmin((dp[i - 1] + cost[i - 1]), (dp[i - 2] + cost[i - 2])); } return dp[costSize]; } public: int uniquePaths(int m, int n) { vectordp[i] = 1;} for (int i = 1; i