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youngyangyang04 80cb4d9c1e Update
2020-12-23 09:14:24 +08:00

5.2 KiB
Raw Blame History

// 这道题小细节很多 // 转为01 背包 思路不好想啊 // dp数组难在如何初始化 // dp 数组 通常比较长

如果跟着「代码随想录」一起学过回溯算法系列的录友,看到这道题,应该有一种直觉,就是感觉好像回溯法可以爆搜出来。

事实确实如此,下面我也会给出响应的代码,只不过会超时,哈哈。

这道题目咋眼一看和动态规划背包啥的也没啥关系。

本题要如何是表达式结果为target

既然为target那么就一定有 left组合 - right组合 = target中的left 和right一定是固定大小的因为left + right要等于sum而sum是固定的。

公式来了, left - (sum - left) = target -> left = (target + sum)/2 。

target是固定的sum是固定的left就可以求出来。

此时问题就是在集合nums中找出和为left的组合。

在回溯算法系列中,一起学过这道题目回溯算法39. 组合总和的录友应该感觉很熟悉,这不就是组合总和问题么?

此时可以套组合总和的回溯法代码,几乎不用改动。

当然,也可以转变成序列区间选+ 或者 -,使用回溯法,那就是另一个解法。

但无论哪种回溯法时间复杂度都是是O(2^n)级别,所以最后超时了

我也把代码给出来吧,大家可以了解一下,回溯的解法,以下是本题转变为组合总和问题的回溯法代码:

class Solution {
private:
    vector<vector<int>> result;
    vector<int> path;
    void backtracking(vector<int>& candidates, int target, int sum, int startIndex) {
        if (sum == target) {
            result.push_back(path);
        }

        // 如果 sum + candidates[i] > target 就终止遍历
        for (int i = startIndex; i < candidates.size() && sum + candidates[i] <= target; i++) {
            sum += candidates[i];
            path.push_back(candidates[i]);
            backtracking(candidates, target, sum, i + 1);
            sum -= candidates[i];
            path.pop_back();

        }
    }
public:
    int findTargetSumWays(vector<int>& nums, int S) {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) sum += nums[i];
        if (S > sum) return 0; // 此时没有方案
        if ((S + sum) % 2) return 0; // 此时没有方案两个int相加的时候要各位小心数值溢出的问题
        int bagSize = (S + sum) / 2; // 转变为组合总和问题bagsize就是要求的和

        // 以下为回溯法代码
        result.clear();
        path.clear();
        sort(nums.begin(), nums.end()); // 需要排序
        backtracking(nums, bagSize, 0, 0);
        return result.size();
    }
};

动态规划

如何转化为01背包问题呢。

假设加法的总和为x那么减法对应的总和就是sum - x。

所以我们要求的是 x - (sum - x) = S

x = (S + sum) / 2

此时问题就转化为装满容量为x背包有几种方法。

大家看到(S + sum) / 2 应该担心计算的过程中向下取整有没有影响。

这么担心就对了例如sum 是5S是2的话其实就是无解的所以

if ((S + sum) % 2 == 1) return 0; // 此时没有方案两个int相加的时候要各位小心数值溢出的问题

看到这种表达式应该本能的反应两个int相加数值可能溢出的问题当然本题并没有溢出。

在回归到01背包问题

这次和之前遇到的背包问题不一样了之前都是求容量为j的背包最多能装多少。

本题是装满有几种方法。

  • 确定dp数组以及下标的含义

dp[j] 表示填满j包括j这么大容积的包有dp[i]种方法

  • 确定递推公式

有哪些来源可以推出dp[j]呢只有dp[j - nums[i]]。

那么dp[j] 应该是 dp[j] + dp[j - nums[i]] 这块需要好好讲讲

  • dp数组如何初始化
  • 确定遍历顺序
class Solution {
public:
    int findTargetSumWays(vector<int>& nums, int S) {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) sum += nums[i];
        if (S > sum) return 0; // 此时没有方案
        if ((S + sum) % 2 == 1) return 0; // 此时没有方案两个int相加的时候要各位小心数值溢出的问题

        int bagSize = (S + sum) / 2;
        int dp[1001] = {1};
        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            for (int j = bagSize; j >= nums[i]; j--) {
                dp[j] += dp[j - nums[i]];
            }
        }
        return dp[bagSize];
    }
};
  • 时间复杂度O(n * m)n为正数个数m为背包容量
  • 空间复杂度O(n)也可以说是O(1),因为每次申请的辅助数组的大小是一个常数

dp数组中的数值变化从[0 - 4]

1 1 0 0 0
1 2 1 0 0
1 3 3 1 0
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5

总结

此时 大家应该不仅想起,我们之前讲过的回溯算法39. 组合总和是不是应该也可以用dp来做啊

是的如果仅仅是求个数的话就可以用dp回溯算法39. 组合总和要求的是把所有组合列出来,还是要使用回溯法爆搜的。