菜鸟浅谈关于动态规划与回溯法的使用

(1)动态规划

动态规划是算法当中比较难的内容,在leetcode上关于动态规划的题目也不在少数。动态规划的核心想法是要列出状态方程。需要找到可以用来递推的关系,这一点上与递归不谋而合。

动态规划的突出优点是代码的简介性和运算的快速性。今天在刷到lc上的115题 不同的子序列时,这道题只有用动态规划才能解出来。leetcode上的题目大多有时间限制,在这种情况下动态规划就显得尤为重要。动态规划常用于来得出某些情况的特征,而不能得出详细的子集。

以下是不同的子序列使用动态规划解题的官方代码:

class Solution {
public:
    int numDistinct(string s, string t) {
        clock_t start,end;
        start=clock();
        int m = s.length(), n = t.length();
        if (m < n) {
            return 0;
        }
        vector<vector<long>> dp(m + 1, vector<long>(n + 1));
        for (int i = 0; i <= m; i++) {
            dp[i][n] = 1;
        }
        for (int i = m - 1; i >= 0; i--) {
            char sChar = s.at(i);
            for (int j = n - 1; j >= 0; j--) {
                char tChar = t.at(j);
                if (sChar == tChar) {
                    dp[i][j] = dp[i + 1][j + 1] + dp[i + 1][j];
                } else {
                    dp[i][j] = dp[i + 1][j];
                }
            }
        }
        end=clock();
        cout << "The run time is: " <<(double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl;
          return dp[0][0];
    }
};

使用自己创造例子所花的时间为:
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(2)回溯法

回溯法实质上是对所有子集的暴力搜索。虽然中间增加了剪枝操作,但是所花费时间相当之多。时间复杂度也很大。如果不是要求求出具体子集的问题 ,使用回溯法绝对是错的,你会得到超出时间限制的回馈。但是本着增强对递归的理解,遇到可以使用回溯法写出来的题还是忍不住。
回溯法,主要是要找到所有有可能的子集,为了减少时间中间可以增加剪枝操作,不符合条件的树枝直接剪除。下面是使用回溯法来写115题的代码

class Solution {
public:
int a ;
int b;
int ans=0;
    int numDistinct(string s, string t) {
        clock_t start,end;
        start=clock();
        a=t.length();
        b=s.length();
        string ret;
        dfs(s,t,ret,0);
        end=clock();
        cout << "The run time is: " <<(double)(end- start) / CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl;
        return ans;

    }
  
        void dfs(string &s,string &t,string &ret,int value){
        if(ret.size()==a){
         if(t==ret){
         ans++;}
         return ;}//设置出口
         for(int c=value;c<b;c++){
          if(ret.size()==0||ret.back()==t[ret.size()-1]){//剪枝操作
            ret.push_back(s[c]);//赋值
            dfs(s,t,ret,c+1);//递归操作
            ret.pop_back();//为下一种可能腾出位置出来,保证子集间的独立性,互不干扰
          }
            
        }
        return;
    }
};//回溯法

下面列出回溯法解决同样例子的时间菜鸟浅谈关于动态规划与回溯法的使用
可以看到花费的时间相差巨大,而且例子越复杂就相差越大,这也在意料之中。因为动态规划就像解方程一样只需要得出结果,使用回溯法则需要得出所有的子集。

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