给定不同面额的硬币coins和一个总金额amount。编写一个函数来计算可以凑成总金额的最少硬币个数,如果没有任何一种硬币组合能组成总金额,返回-1 c++实现
时间: 2023-05-31 17:20:19 浏览: 159
钱币组合方法数的问题(C++实现)
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### 回答1:
这道题目要求编写一个函数来计算能够凑成总金额最小的硬币数量,给出硬币面额不同和总金额amount。编写的函数应该返回最少硬币个数,如果没有任何一种硬币组合能够凑成总金额,则返回-1。可以使用C++来实现该函数。
### 回答2:
本题是一道经典的动态规划问题,我们可以通过构建一个二维数组来解决该问题。具体步骤如下:
1.初始化
我们定义一个二维数组dp[i][j],其中i表示硬币的种类数量,j表示总金额。dp[i][j]表示用前i个硬币凑成总金额为j所需的最小硬币数。我们将dp数组中所有的元素初始化为0。
2.状态转移方程
我们需要寻找状态转移方程,以便在dp数组中标记出每一个金额所需的最小硬币数。假设当前遍历的硬币面值为coin,则状态转移方程为:
dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i][j-coin]+1)
其中,dp[i-1][j]表示不使用当前硬币所需要的最小硬币数, dp[i][j-coin]+1 表示使用当前硬币所需要的硬币数,当然钱币总额不能小于当前硬币面额。
3.边界处理
对于dp数组边界的处理,我们需要将dp数组的第一列设置为0,因为总金额为0时,所有硬币数都是0;当硬币数量为0时,没有硬币可以使用,所以除了dp[0][0]等于0以外,其他值都为正无穷。
4.返回结果
最后,我们返回dp[i][j]即可,如果dp[coins.length][amount]的值大于amount,说明无法组成该金额,返回-1;反之,返回dp[coins.length][amount]。
最少硬币数的Java代码如下:
public int coinChange(int[] coins, int amount) {
int[][] dp = new int[coins.length+1][amount+1];
for(int i = 0; i <= coins.length; i++) {
dp[i][0] = 0;
}
for(int j = 1; j <= amount; j++) {
dp[0][j] = Integer.MAX_VALUE;
}
for(int i = 1; i <= coins.length; i++) {
for(int j = 1; j <= amount; j++) {
if(j < coins[i-1]) {
dp[i][j] = dp[i-1][j];
} else {
dp[i][j] = Math.min(dp[i-1][j], dp[i][j-coins[i-1]]+1);
}
}
}
return dp[coins.length][amount] > amount ? -1 : dp[coins.length][amount];
}
### 回答3:
这道题如果使用暴力枚举每一种硬币组合的话,时间复杂度将会非常高,因此需要使用动态规划来解决问题。
例如,我们假设要凑出总金额amount,coins的面值为[1,2,5]。我们可以定义一个数组dp,其中dp[i]表示凑出金额i所需的最少硬币个数。
那么我们怎样求出dp[i]呢?我们可以枚举每一个硬币的面值,如果硬币的面值小于等于i,那么凑出金额i所需的最少硬币个数就是dp[i-coins[j]]+1,其中j表示第j个硬币的面值与i相加等于总金额。
例如,当i=5时,我们可以选择使用面值为1的硬币,此时凑出金额5所需的最少硬币个数就是dp[4]+1,因为我们在凑出金额4的基础上,使用一个面值为1的硬币即可凑出金额5。
因此,我们可以使用如下的状态转移方程:
dp[i] = min(dp[i-coins[j]]+1)
其中j满足coins[j] <= i
最终,如果dp[amount]==INF,说明无法凑出总金额,此时返回-1即可。
以下是C代码实现:
#define INF 0x3f3f3f3f
int coinChange(int* coins, int coinsSize, int amount){
int dp[10001], i, j;
memset(dp, INF, sizeof(dp));
dp[0] = 0;
for (i = 1; i <= amount; i++) {
for (j = 0; j < coinsSize; j++) {
if (coins[j] <= i && dp[i-coins[j]] != INF) {
dp[i] = fmin(dp[i], dp[i-coins[j]]+1);
}
}
}
if (dp[amount] == INF) {
return -1;
}
return dp[amount];
}
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