动态规划中有哪些经典问题
时间: 2023-11-04 11:23:13 浏览: 52
动态规划中有许多经典问题,以下是一些常见的例子:
1. 最长递增子序列(Longest Increasing Subsequence):给定一个序列,找出最长的递增子序列的长度。
2. 0-1背包问题(0-1 Knapsack Problem):给定一组物品和一个背包,每个物品都有对应的重量和价值,在背包容量有限的情况下,选择一些物品放入背包,使得背包中物品的总价值最大化。
3. 最长公共子序列(Longest Common Subsequence):给定两个序列,找到它们最长的公共子序列的长度。
4. 最短路径问题(Shortest Path Problem):在一个加权有向图中,找到从起点到终点的最短路径。
5. 最大子数组和(Maximum Subarray Sum):给定一个整数数组,找到其中连续子数组的最大和。
6. 最优二叉搜索树(Optimal Binary Search Tree):给定一组有序关键字及其对应的搜索频率,构建一棵二叉搜索树使得搜索代价最小化。
这些问题都可以使用动态规划的思想进行求解。
相关问题
动态规划经典问题找零钱
动态规划是一种常用的算法思想,用于解决一些具有重叠子问题和最优子结构性质的问题。其中,找零钱问题是动态规划的经典问题之一。
找零钱问题是指给定一定面额的硬币和一个目标金额,求解凑出目标金额所需的最少硬币数量。假设我们有面额为[1, 2, 5]的硬币,目标金额为11,我们可以使用动态规划来解决这个问题。
首先,我们定义一个数组dp,其中dp[i]表示凑出金额i所需的最少硬币数量。初始化dp数组为无穷大,除了dp为0,表示凑出金额0不需要任何硬币。
然后,我们从金额1开始逐步计算dp数组的值。对于每个金额i,我们遍历硬币的面额,假设当前硬币面额为coin,如果coin小于等于i,并且dp[i-coin]+1的值比dp[i]小,则更新dp[i]为dp[i-coin]+1。
最后,当计算完dp数组后,dp[amount]即为凑出目标金额所需的最少硬币数量。
下面是找零钱问题的动态规划解法的示例代码:
```python
def coinChange(coins, amount):
dp = [float('inf')] * (amount + 1)
dp = 0
for i in range(1, amount + 1):
for coin in coins:
if coin <= i:
dp[i] = min(dp[i], dp[i - coin] + 1)
return dp[amount] if dp[amount] != float('inf') else -1
```
动态规划中的背包问题描述
在动态规划中,背包问题是一个经典的优化问题,它可以分为0-1背包问题和完全背包问题两种类型。
1. 0-1背包问题:
假设有一个背包,它的容量为C。现在有n个物品,每个物品的重量分别为w1, w2, ..., wn,价值分别为v1, v2, ..., vn。要求选择一些物品放入背包中,使得在不超过背包容量的前提下,背包中物品的总价值最大化。
这里的0-1表示每个物品要么放入背包中,要么不放入。
2. 完全背包问题:
与0-1背包问题类似,但不同之处在于每个物品可以选择放入背包多次(数量无限),即每个物品的选择是一个无限的选择。
解决这两类背包问题的常用方法是使用动态规划。动态规划的基本思想是将原问题拆解成若干子问题,并通过求解子问题的最优解来求解原问题的最优解。
具体来说,对于0-1背包问题,可以使用一个二维数组dp[i][j]来表示前i个物品放入容量为j的背包中所能获得的最大价值。状态转移方程如下:
dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-wi] + vi)
其中,dp[i-1][j]表示不选择第i个物品时的最大价值,dp[i-1][j-wi] + vi表示选择第i个物品时的最大价值。
对于完全背包问题,可以使用一个一维数组dp[j]来表示容量为j的背包所能获得的最大价值。状态转移方程如下:
dp[j] = max(dp[j], dp[j-wi] + vi)
其中,dp[j]表示不选择第i个物品时的最大价值,dp[j-wi] + vi表示选择第i个物品时的最大价值。
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