基本的动态规划模型与经典例题代码
时间: 2024-11-09 07:31:03 浏览: 18
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动态规划是一种解决问题的有效算法思想,通过将原问题分解成相互重叠的小问题,并存储每个子问题的解,避免了不必要的重复计算。基本的动态规划模型包括以下几个关键部分:
1. **定义状态**:明确问题中需要求解的目标变量,例如背包问题中可能的状态是“物品i在容量限制下的最大价值”。
2. **定义状态转移方程**:描述如何由一个子问题的解推导出另一个子问题的解,比如0-1背包问题中,状态转移可能为`dp[i][w] = max(dp[i-1][w], dp[i-1][w-w_i] + val_i)`。
3. **边界条件**:初始化一些基本情况的解,通常是最小、最大值或者容易处理的情况。
4. **填充表格**:按照状态转移方程,自底向上逐层计算所有状态的值。
5. **返回结果**:最后的结果往往是在整个表格的某个位置得到的。
经典的动态规划例题有多种,比如斐波那契数列、最长公共子序列、背包问题(如0-1背包、完全背包等)、最短路径问题(如Dijkstra算法的简化版)。这里以Fibonacci数列为例,这是一个很直观的动态规划应用:
```python
def fibonacci(n):
# 边界情况
if n <= 0:
return 0
elif n == 1:
return 1
else:
# 创建一个大小为n+1的数组,存储中间结果
fib = [0] * (n + 1)
fib[0], fib[1] = 0, 1
# 通过循环计算并存储值
for i in range(2, n + 1):
fib[i] = fib[i - 1] + fib[i - 2]
# 返回第n个Fibonacci数
return fib[n]
# 测试
print(fibonacci(6)) # 输出: 8
```
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