????1.一和零
题目:
样例输出和输入:
算法原理:
这道题就是让我们找子集的长度,这个子集满足:当中的0不大于m个,当中的1不大于n个,最后返回最大的子集的长度,所以我们首先想到的是二维费用背包问题,因为有两个限制,这里的背包的限制就是0和1的个数的限制,这里的物品其实就是每个字符串。
状态表示:
d
p
[
i
]
[
j
]
[
k
]
dp[i][j][k]
dp[i][j][k]表示从前
i
i
i个物品中选择的所有组合中,满足0的个数不大于m,1的个数不大于n个的所有组合中子集长度最大的那个的长度。
状态转移方程:
这里的a和b代表的是当前i位置字符串中0和1分别的个数,所以我们在进行填表的时候应该遍历一下字符串,将当中的0和1分别记录一下,状态转移方程:
d p [ i ] [ j ] [ k ] = m a x ( d p [ i − 1 ] [ j ] [ k ] , d p [ i − 1 ] [ j − a ] [ k − b ] ) dp[i][j][k]=max(dp[i-1][j][k],dp[i-1][j-a][k-b]) dp[i][j][k]=max(dp[i−1][j][k],dp[i−1][j−a][k−b])
初始化:
代码:
未优化的代码:
class Solution {
public:
int findMaxForm(vector<string>& strs, int m, int n)
{
int sz = strs.size();
vector<vector<vector<int>>> dp(sz + 1, vector<vector<int>>(m + 1, vector<int>(n + 1)));
for (int i = 1;i <= sz;i++)
{
//统计一下字符串中0和1的个数
int a = 0, b = 0;
for (auto e : strs[i - 1])
{
if (e == '1')b++;
else a++;
}
for (int j = 0;j <= m;j++)
{
for (int k = 0;k <= n;k++)
{
dp[i][j][k] = dp[i - 1][j][k];
if (j >= a && k >= b)dp[i][j][k] = max(dp[i - 1][j][k], dp[i - 1][j - a][k - b] + 1);
}
}
}
return dp[sz][m][n];
}
};
滚动数组优化的代码:
class Solution {
public:
int findMaxForm(vector<string>& strs, int m, int n)
{
int sz = strs.size();
vector<vector<int>> dp(m + 1, vector<int>(n + 1));
for (int i = 1;i <= sz;i++)
{
//统计一下字符串中0和1的个数
int a = 0, b = 0;
for (auto e : strs[i - 1])
{
if (e == '1')b++;
else a++;
}
for (int j = m;j >=a;j--)
for (int k = n;k >=b;k--)
dp[j][k] = max(dp[j][k], dp[j - a][k - b] + 1);
}
return dp[m][n];
}
};
运行结果:
????2.盈利计划
题目:
样例输出和输入:
算法原理:
这道题每个group对应一个profit,下标是对应的。
根据上面的图片加上题目要求,我们可以得知,我们每次选择的利润必须大于给定的
m
i
n
P
r
o
f
i
t
minProfit
minProfit然后每次需要的人口不能超过
n
n
n,最后求出满足这个条件的所有组合有多少种。
状态表示:
d
p
[
i
]
[
j
]
[
k
]
dp[i][j][k]
dp[i][j][k]表示从前i个工作计划中选择,人数不超过i的,但是盈利大于k的所有组合数的总和。
状态转移方程:
第一种状态:不选择i位置,
d
p
[
i
−
1
]
[
j
]
[
k
]
dp[i-1][j][k]
dp[i−1][j][k]
第二种状态:选择i位置,首先考虑二维 d p [ i − 1 ] [ j − g r o u p [ i ] ] dp[i-1][j-group[i]] dp[i−1][j−group[i]]这里我们考虑一下 j − g r o u p [ i ] ≤ 0 j-group[i]\leq0 j−group[i]≤0是否成立将group[i]移到右边去可以得到: j ≤ g r o u p [ i ] j\leq group[i] j≤group[i]这个是什么意思呢?表示i工作需要的人口是大于总人口j的,所以这肯定是不可能的,所以这里中只能是 j − g r o u p [ i ] ≥ 0 j-group[i]\geq0 j−group[i]≥0,我们再来考虑三维的: d p [ i − 1 ] [ j − g r o u p [ i ] ] [ k − p r o f i t [ i ] ] dp[i-1][j-group[i]][k-profit[i]] dp[i−1][j−group[i]][k−profit[i]]我们来考虑 k − p r o f i t [ i ] ≤ 0 k-profit[i]\leq0 k−profit[i]≤0是否成立,首先我们还是继续移一下项: k ≤ p r o f i t [ i ] k \leq profit[i] k≤profit[i]这里k表示总的利润,profit表示当前工作产出的利润,所以这里的意思就表示无论前面总利润是多少,这里都都能满足当前的利润,所以我们只需要选择0即可,所以第二种状态:
d p [ i − 1 ] [ j − g r o u p [ i ] ] [ m a x ( 0 , k − p r o f i t [ i ] ) ] dp[i-1][j-group[i]][max(0,k-profit[i])] dp[i−1][j−group[i]][max(0,k−profit[i])]
最后这两种状态的总和就是当前状态的所有组合的总和:
d p [ i ] [ j ] [ k ] = d p [ i − 1 ] [ j ] [ k ] + d p [ i − 1 ] [ j − g r o u p [ i ] ] [ m a x ( 0 , k − p r o f i t [ i ] ) ] dp[i][j][k]=dp[i-1][j][k]+dp[i-1][j-group[i]][max(0,k-profit[i])] dp[i][j][k]=dp[i−1][j][k]+dp[i−1][j−group[i]][max(0,k−profit[i])]
代码:
未优化的代码:
class Solution {
public:
int profitableSchemes(int n, int minProfit, vector<int>& group, vector<int>& profit)
{
int len = group.size();
int MOD = 1e9 + 7;
vector<vector<vector<int>>> dp(len + 1, vector<vector<int>>(n + 1, vector<int>(minProfit + 1)));
for (int j = 0;j <= n;j++)
{
dp[0][j][0] = 1;
}
for (int i = 1;i <= len;i++)
{
for (int j = 0;j <= n;j++)
{
for (int k = 0;k <= minProfit;k++)
{
dp[i][j][k] = dp[i - 1][j][k];
if (j >= group[i-1])
dp[i][j][k] += dp[i - 1][j - group[i - 1]][max(0, k - profit[i - 1])];
dp[i][j][k] %= MOD;
}
}
}
return dp[len][n][minProfit];
}
};
优化过后的代码:
int profitableSchemes(int n, int minProfit, vector<int>& group, vector<int>& profit)
{
int len = group.size();
int MOD = 1e9 + 7;
vector<vector<int>> dp(n + 1, vector<int>(minProfit + 1));
for (int j = 0;j <= n;j++)dp[j][0] = 1;
for (int i = 1;i <= len;i++)
for (int j = n;j >= group[i - 1];j--)
for (int k = 0;k <= minProfit;k++)
{
dp[j][k] += dp[j - group[i - 1]][max(0, k - profit[i - 1])];
dp[j][k] %= MOD;
}
return dp[n][minProfit];
}
运行结果: