给定若干个正整数a0、a1、...、an-1,从中选出若干个数,使它们的和恰好为k,要求找出选择元素个数最少的解。
时间: 2023-05-31 18:17:57 浏览: 1164
### 回答1:
题目描述:
给定若干个正整数a0、a1、...、an-1,从中选出若干个数,使它们的和恰好为k,要求找出选择元素个数最少的解。
解题思路:
这是一道典型的背包问题,可以使用动态规划来解决。
定义状态:dp[i][j]表示前i个数中选出若干个数,使它们的和恰好为j时,选择元素个数的最小值。
状态转移方程:dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i-1][j-ai]+1),其中ai表示第i个数的值。
初始状态:dp[0][0] = 0,dp[0][j] = INF,dp[i][0] = 0。
最终答案:dp[n][k],其中n为给定正整数的个数,k为目标和。
代码实现:
### 回答2:
这是一个典型的0/1背包问题,可以用动态规划的思想求解。
首先定义状态:dp[i][j]表示考虑前i个数,是否能够选出若干个数,使它们的和恰好为j。
转移方程:dp[i][j] = dp[i-1][j] || dp[i-1][j-a[i]] (其中a[i]表示第i个数的值)
解释:dp[i][j]可以由两种选择得到,一种是不选第i个数,那么dp[i][j]就等于dp[i-1][j];另一种是选第i个数,那么dp[i][j]就等于dp[i-1][j-a[i]]。
边界条件:当j=0时,dp[i][j]=1,表示任何时候都可以选出0个数使它们的和恰好为0;当i=0时,dp[i][j]=0,表示没有任何数可以选。
最终的答案为:选出元素个数最少的解,可以从dp[n][k],dp[n-1][k],dp[n-2][k],...,dp[0][k]中选出dp[i][k]=1的最小的i。
时间复杂度为O(nk),空间复杂度为O(nk)。可以通过优化空间复杂度,将空间复杂度优化为O(k)。具体做法是:将二维数组dp[i][j]转化为一维数组dp[j],逆序遍历a数组,然后正序遍历背包容量,将dp[j-a[i]]的值更新到dp[j]中。这样,每次更新dp数组时,只用到了上一次循环的结果,空间复杂度得到了优化。
### 回答3:
这是一个典型的背包问题,可以用动态规划的思想来解决。
设 $dp[i][j]$ 表示在前 $i$ 个正整数中选数,使它们的和恰好为 $j$ 的最小个数。则有以下状态转移方程:
当 $j<a_i$ 时,我们不能选择 $a_i$。此时 $dp[i][j]=dp[i-1][j]$。
当 $j \geq a_i$ 时,我们有两种选择:
- 选 $a_i$ :此时 $dp[i][j]=dp[i-1][j-a_i]+1$。
- 不选 $a_i$ :此时 $dp[i][j]=dp[i-1][j]$。
综上所述,状态转移方程为:
$$dp[i][j]=\begin{cases} 0 & j=0 \\ dp[i-1][j] & j<a_i \\ \min\{dp[i-1][j],dp[i-1][j-a_i]+1\} & j\geq a_i \end{cases} $$
最终要求的是选出元素个数最少的解,因此只需要从 $dp[n][k],dp[n][k-1],\dots,dp[n][0]$ 中找到第一个不为 $\infty$ 的值即可。
时间复杂度为 $O(nk)$,可以通过。
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