关于一些基础的dp——硬币的那些事(dp的基本引入)
1.最少硬币问题大体题意:
有n种硬币,面值分别是v1,v2......vn,数量无限,输入一个非负整数s,选用硬币使其和为s,要求输出最少的硬币组合。
我们可以这样分析:
定义一个名为Min[s]的数组来表示是金额s所对应的最少硬币的组合,所以对我们来说,只要是在程序中查到Min[i]的大小就可以知道最少的硬币组合是多少了。
以面值为{1,5,10,25,50}为例子来讲一下,方便以后备赛。
假如我们输入的s是100,当全用1coin的时候,如图:(画的很拙劣,抱歉)
那么第一个格子里指的就是当金额为0的时候所需要的硬币数是0,那当金额为1的时候Min[1]=Min[1-1]+1,以此类推,当然,这是只使用硬币面值为1的时候。
当我们加入了面值5,就变成了这样子:
我们可以看到,到了5的时候,选择就变成了两种——一个是5个1元的硬币,另一个是直接一个5元的硬币,可以这么理解:
Min[5]=min(Min[5],Min[5-5]+1),这样才能保证硬币数是最小的。
我们还有其他面值的硬币,当然也要一一的引入。
所以说,我们在dp中将Min[i]这种记录问题最优解的数据叫做“状态”,从Min【i-1】,Min【i-5】这种式子叫做状态转移,在问题中,我们可以清晰的看见动态规划往往是利用问题前面的状态,也就是利用子问题的关联性去解决问题,这是dp的一大特点。
本题题解如下:
1 #include<bits/stdc++.h> 2 using namespace std; 3 int Min[251];//每个金额所对应的最少的硬币数 4 int coin[5]={1,5,10,25,50};//5种金额 5 int Min_path[251]={0}; 6 void ans() 7 { 8 for(register int k=0;k<251;k++) 9 Min[k]=INT_MAX;//定义初始值是无穷大 10 Min[0]=0; 11 for(register int j=0;j<5;j++) 12 13 for(register int i=coin[j];i<251;i++) 14 { 15 Min_path[i]=coin[j]; 16 Min[i]=min(Min[i],Min[i-coin[j]]+1); 17 } 18 } 19 /*void print_ans(int *coin_path,int s)//打印组合 20 { 21 while(s) 22 { 23 cout<<Min_path[s]<<' '; 24 s=s-Min_path[s]; 25 } 26 }*/ 27 int main() 28 { 29 ios::sync_with_stdio(false); 30 int s; 31 ans();//打表 32 cin>>s; 33 cout<<Min[s]<<endl; 34 //print_ans(Min_path,s); 35 return 0; 36 }
但是对于所有硬币问题,就不能这么解了。
2.所有硬币问题大体题意如下(HDUOJ2069,但是HDUOJ进不去了):
有n种硬币,面值依旧是前面那些巴拉巴拉,到最后就不一样了,要求输出所有硬币组合。
我们这一局采用dp来解,用dp[i][j]来表示当金额为i的时候最少需要j枚硬币。
dp[0][0]是0,那dp[1][1]就是dp[1-1][1-1]+1,画图表示一下:
那我们可以一次类推dp[i][j]=min(dp[i][j],dp[i-coin[k]][j-1]
可以看到,dp[i][j]纵坐标的结果相加就是最少硬币的组合。
代码如下:
1 #include<bits/stdc++.h> 2 using namespace std; 3 int ans[251]; 4 int coin[5]={1,5,10,25,50}; 5 int dp[251][101]; 6 void solve() 7 { 8 dp[0][0]=1;//0元0个硬币算是一种方案 9 for(int i=0;i<5;i++) 10 { 11 for(int j=1;j<101;j++)//硬币数不超过100 12 { 13 for(int k=coin[i];k<251;k++) 14 { 15 dp[k][j]+=dp[k-coin[i]][j-1]; 16 } 17 } 18 } 19 } 20 int main() 21 { 22 int s; 23 solve(); 24 cin>>s; 25 for(int i=0;i<251;i++) 26 { 27 for(int j=0;j<101;j++) 28 { 29 ans[i]+=dp[i][j]; 30 } 31 } 32 cout<<ans[s]<<endl; 33 }
这就是基础的dp引入,硬币问题就解决了。
sdutoj
有一个最少硬币问题:https://acm.sdut.edu.cn/onlinejudge3/problems/1725?from=%2Fsets%2F17
但这个就不是dp的简单引入了,这个属于多重背包啦~~~
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