有 � k 种硬币,面值为 � = { � 1 , ⋯ , � � } X={x 1 ,⋯,x k }的,硬币数量不限。求金额 � N 的币数最小兑换方案。 若存在多个币数最小方案,则给出字典序最小的方案。 例如: � = { 1 , 5 , 10 , 25 , 50 } , 11 分 = 11 × 1 分 = 2 × 5 分 + 1 × 1 分 = 1 × 5 分 + 6 × 1 分 = 1 × 10 分 + 1 × 1 分 X={1,5,10,25,50},11分=11×1分=2×5分+1×1分=1×5分+6×1分=1×10分+1×1分 其中币数最小且字典序最小的是:1分 10分
时间: 2023-12-22 09:05:42 浏览: 128
这是一个经典的硬币找零问题,可以使用动态规划求解。定义状态 dp[i] 表示凑出金额 i 所需的最少硬币数,转移方程为:
dp[i] = min(dp[i - x] + 1),其中 x 属于硬币面值集合 X,且 i - x >= 0
初始状态为 dp[0] = 0,表示凑出金额为 0 不需要任何硬币。最终的答案即为 dp[N]。
要求字典序最小的方案,可以在转移时记录凑出 dp[i] 所需的最后一枚硬币面值 j,即 dp[i] = dp[i - j] + 1,然后在输出方案时从 dp[N] 逆推回去,每次选择最后一枚硬币面值最小的方案。
下面是参考代码,时间复杂度为 O(Nk),其中 k 是硬币面值集合的大小。
```python
def coinChange(X, N):
dp = [float('inf')] * (N + 1) # 初始化为正无穷
dp[0] = 0 # 凑出 0 元需要 0 枚硬币
last_coin = [-1] * (N + 1) # 记录最后一枚硬币的面值
for i in range(1, N + 1):
for x in X:
if i - x >= 0 and dp[i - x] + 1 < dp[i]:
dp[i] = dp[i - x] + 1
last_coin[i] = x
if dp[N] == float('inf'): # 无法凑出 N 元
return -1
coins = []
i = N
while i > 0:
coins.append(last_coin[i])
i -= last_coin[i]
return coins
```
使用样例:
```python
X = [1, 5, 10, 25, 50]
N = 11
print(coinChange(X, N)) # 输出 [1, 10]
```
说明:凑出 11 分的最少硬币数为 2,有 3 种方案:1+10、5+6、11×1,其中第一种方案字典序最小,因此选择该方案。
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