给定一个正三角形数组,自顶到底分别有 1,2,3,4,5…,n 个元素,找出自顶向下的最小路径和。
每一步只能移动到下一行的相邻节点上,相邻节点指下行种下标与之相同或下标加一的两个节点。
数据范围:三角形数组行数满足 1≤n≤200 ,数组中的值都满足 ∣val∣≤10^
4
例如当输入[[2],[3,4],[6,5,7],[4,1,8,3]]时,对应的输出为11,
所选的路径如下图所示:
示例1
输入:
[[10]]
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返回值:
10
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示例2
输入:
[[2],[3,4],[6,5,7],[4,1,8,3]]
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返回值:
11
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说明:
最小路径是 2 , 3 ,5 , 1
示例3
输入:
[[1],[-1000,0]]
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返回值:
-999
在这里插入代码片
定义二维 dp 数组,将解法二中「自顶向下的递归」改为「自底向上的递推」。
1、状态定义:
dp[i][j] 表示从点 (i,j) 到底边的最小路径和。
2、状态转移:
dp[i][j]=min(dp[i+1][j],dp[i+1][j+1])+triangle[i][j]
复杂度分析
时间复杂度:O(N^2),N 为三角形的行数。
空间复杂度:O(N^2),N 为三角形的行数。
*/
int minTrace(vector<vector<int> >& triangle) {
int n = triangle.size();
// dp[i][j] 表示从点 (i, j) 到底边的最小路径和。
vector<vector<int> > dp(n + 1, vector<int>(n + 1));
// 从三角形的最后一行开始递推。
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
for (int j = 0; j <= i; j++) {
dp[i][j] = min(dp[i + 1][j], dp[i + 1][j + 1]) + triangle[i][j];
}
}
return dp[0][0];
}
动态规划解法优化
空间优化
在上述代码中,我们定义了一个 N 行 N 列 的 dp 数组(N 是三角形的行数)。
但是在实际递推中我们发现,计算 dp[i][j] 时,只用到了下一行的 dp[i+1][j] 和 dp[i+1][j+1]。
因此 dp 数组不需要定义 N 行,只要定义 1 行就阔以啦。
所以我们稍微修改一下上述代码,将 i 所在的维度去掉(如下),就可以将 O(N^2)的空间复杂度优化成 O(N) 啦~
复杂度分析
时间复杂度:O(N^2),N 为三角形的行数。
空间复杂度:O(N),N 为三角形的行数。
int minTrace(vector<vector<int> >& triangle) {
int n = triangle.size();
vector<int> dp(n + 1);
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
for (int j = 0; j <= i; j++) {
dp[j] = min(dp[j], dp[j + 1]) + triangle[i][j];
}
}
return dp[0];
}
定义 dp[i]为前 i 个数中,以第 i个数结尾的子数组最大连续和。
于是有转移方程:
dp[i]=max(dp[i−1]+a[i],a[i])
其中,前面部分代表选择前面的区间的最大值,后面部分代表直接选择a[i]。
最终答案是所有的 dp[i]的最大值。
#include
using namespace std;
long long a[101010],dp[101010];
int main(){
int n,i;
cin>>n;
for(i=1;i<=n;i++)cin>>a[i];
dp[0]=-1e9;
long long res=-1e9;
for(i=1;i<=n;i++){
dp[i]=max(dp[i-1]+a[i],a[i]);
res=max(res,dp[i]);
}
cout<<res;
}
我们用一个变量维护到当前位置的最大和,当加到负数的时候我们就可以把它置为0,因为显然负数再往后加会让答案变小。最终维护这个变量的最大值即可。
这种做法需要特判所有数均为负数的情况。这种情况直接输出绝对值最小的那个负数就行了。
#include
using namespace std;
#define ll long long
ll dp[101010];
ll a[101010];
int main(){
int n,i;
cin>>n;
int jud=0;
for(i=1;i<=n;i++){cin>>a[i];if(a[i]>=0)jud=1;}
if(!jud){
ll res=-1e9;
for(i=1;i<=n;i++)res=max(res,a[i]);
cout<<res;
return 0;
}
ll res=a[1],sum=max(0LL,a[1]);
for(i=2;i<=n;i++){
sum=max(0LL,sum+a[i]);
res=max(res,sum);
}
cout<<res;
}