动态规划解题的一般思路
递归到动规的一般转换方法
递归函数有N个参数就定义N维数组,数组的下标就是参数的取值范围,元素的值就是递归函数的返回值,
这样就可以从边界值开始逐步填充数组,相当于计算递归函数的逆过程。
动规解题的一般思路
1.将原问题分解为子问题
把原问题分解为若干个子问题,子问题和原问题形式相同或者类似,只不过规模变小了,子问题都解决了,原问题即解决。
子问题的解一旦求出,便将其保存,所有每个子问题只需要求解一次。
2.确定状态
在用动规解题时,我们往往将和子问题相关的各个变量的一组取值,称之为一个“状态”。
一个“状态”对应一个或者多个子问题,所谓某个“状态”下的值,就是这个“状态”对应的子问题的解。
所有“状态”的集合,构成问题的“状态空间”。“状态空间”的大小,与用动态规划解决问题的时间复杂
度直接相关。 在数字三角形的例子里,一共有N×(N+1)/2个数字,所以这个问题的状态空间里一共就有N×(N+1)/2个状态。
整个问题的时间复杂度是状态数目乘以计算每个状态所需时间。在数字三角形里每个“状态”只需要经过一次,
且在每个状态上作计算所花的时间都是和N无关的常数。
3.确定一些初始状态(边界状态)的值
以“数字三角形”为例,初始状态就是底边数字,值就是底边数字值。
4. 确定状态转移方程
定义出什么是“状态”,以及在该“状态”下的“值”后,就要找出不同的状态之间如何迁移――即如何
从一个或多个“值”已知的 “状态”,求出另一个“状态”的“值”(递推型)。状态的迁移可以用递推公式表示,
此递推公式也可被称作“状态转移方程”。
数字三角形的状态转移方程:
能用动规解决的问题的特点
1) 问题具有最优子结构性质。如果问题的最优解所包含的 子问题的解也是最优的,我们就称该问题具有最优子结 构性质。
2) 无后效性。当前的若干个状态值一旦确定,则此后过程的演变就只和这若干个状态的值有关,和之前是采取哪种手段或经过哪条路径演变到当前的这若干个状态,没有关系。
经典例题:
1.数字三角形
2.最长上升子序列
3.最长公共子序列
4.最佳加法表达式