递归改动态规划
递归是一种尝试，比如我不知道一个问题的解决方法，但是我知道怎么去尝试。
左神说图灵就是将计算机用于尝试，在此之前，都是知道解决问题的固定方法，然后用计算机来解决。因此被誉为计算机之父。
其实最早使用计算机的是拜伦的女儿。第一位计算机程序员是女性哦。
P问题：是否可以在多项式时间内求出问题的解
NP问题：可以在多项式的时间里验证（猜出）一个解的问题。
NPC(NP-完全问题)：1、是一个NP问题 2、所有的NP问题都可以约化到它
约化(Reducibility，归约)：一个问题A可以约化为问题B的含义即是，可以用问题B的解法解决问题A，或者说，问题A可以“变成”问题B。“问题A可约化为问题B”有一个重要的直观意义：B的时间复杂度高于或者等于A的时间复杂度。而且，约化具有传递性。
NP-Hard问题：满足NPC问题定义的第二条但不一定要满足第一条，所有的NP问题都可以约化到它，但是他不一定是NP问题。
题目1：给定二维数组，从左上角到右下角，每一步只能向下或者向右，沿途经过的数累加，返回最小路径和
package day6; /* * 给定二维数组，从左上角到右下角，每一步只能向下或者向右， * 沿途经过的数累加，返回最小路径和 * * 从(0,0)------>(n,n) */ public class Code06_PathMinSum { //递归(会重复计算) public static int getMin1(int arr[][],int i, int j, int sum) { if (i== arr.length -1 && j == arr[0].length -1) { sum= arr[i][j]; } else if (i == arr.length -1) { sum= arr[i][j]+getMin1(arr,i,j+1,sum); } else if (j == arr[0].length -1) { sum= arr[i][j]+getMin1(arr,i+1,j,sum); } else { sum= arr[i][j] +Math.min(getMin1(arr,i+1,j,sum), getMin1(arr,i,j+1,sum)); } return sum; } //动态规划 public static int getMin2(int arr[][]) { //考虑不存在的情况啊 if(arr == null || arr.length ==0 || arr[0] == null || arr[0].length == 0) { return 0; } int n = arr.length -1; int m = arr[0].length -1; int srr[][] = new int [n+1][m+1]; for (int i = n ;i >=0 ;i--){ for(int j = m ;j>=0 ;j--){ if (i == n && j == m) { srr[n][m] = arr[n][m]; } else if(i == n) { srr[i][j]=arr[i][j] + srr[i][j+1]; } else if (j == m) { srr[i][j]= arr[i][j] + srr[i+1][j]; }else { srr[i][j] =arr[i][j]+ Math.min(srr[i+1][j],srr[i][j+1] ); } } } return srr[0][0]; } // for test public static int[][] generateRandomMatrix(int rowSize, int colSize) { if (rowSize < 0 || colSize < 0) { return null; } int[][] result = new int[rowSize][colSize]; for (int i = 0; i != result.length; i++) { for (int j = 0; j != result[0].length; j++) { result[i][j] = (int) (Math.random() * 10); } } return result; } //test public static void main(String[] args) { int arr[][] = { {3,2,1,0,}, {7,5,0,1,}, {3,7,6,2,}, }; System.out.println(getMin1(arr,0,0,0)); System.out.println(getMin2(arr)); arr = generateRandomMatrix(6, 7); System.out.println(getMin1(arr,0,0,0)); System.out.println(getMin2(arr)); } }
题目2：给定一个数组arr[]，和一个数aim，从数组中任意选数，问是否可以能累加得到aim，能返回true，不能返回false
package day6; /* * 给定一个数组arr，和一个数aim * 从数组中任意选数，问是否可以能累加得到aim， * 能返回true，不能返回false */ public class Code07_CanGetAim { public static boolean canGetAim(int arr[],int aim) { return fun1(arr, 0,aim,0); } //递归 public static boolean fun1(int arr[] , int n ,int aim,int sum) { if (sum == aim) { return true; } if(n == arr.length) { return false; } return fun1(arr ,n+1,aim,sum+arr[n]) || fun1(arr ,n+1,aim,sum) ; } //动态规划 public static boolean fun2(int arr[],int aim) { if (arr == null) return false; //预处理，数组中可能有正数，也可能有负数 //sum 的范围 minn ~ maxx 共 maxx -minn +1个数 //对应下标（偏移） 坐标+min int maxx = 0, minn = 0; for (int i = 0 ; i < arr.length ;i ++) { if (arr[i] >0) { maxx += arr[i]; }else { minn+= arr[i]; } } if (aim >maxx || aim < minn) return false; //保证aim在区间里 int num =arr.length; int sum = maxx-minn; boolean dp[][] = new boolean [num+1][sum+1]; //System.out.println(minn +" " +maxx); //一个是赋值一列，一个是赋值一个 ,效果一样 //aim 是数，数变下标是 -min //dp[num][aim-minn] = true; for (int i = num; i>0;i--) { dp[i][aim-minn] = true; } for (int i = num-1 ; i>=0 ;i--) { for (int j =0; j<sum ;j++) { //j是下标，j表示的数 j+minn,下标变数+min if (j+arr[i] > sum || j+arr[i] < 0) { dp[i][j]= dp[i+1][j]; }else { dp[i][j]= (dp[i+1][j] || dp[i+1][j+arr[i]]); } } } return dp[0][0]; } // for test public static int[] generateRandomMatrix(int maxSize, int maxValue) { if (maxSize < 0 ) { return null; } int[] result = new int[maxSize]; for (int i = 0; i != result.length; i++) { result[i] = (int) (Math.random() * maxValue); } return result; } public static void printArrays(int arr[]) { for (int i = 0 ; i< arr.length ; i++) { System.out.print(arr[i]+" "); } System.out.println(); } public static void main(String[] args) { // int arr[]= {3,2,7,13};//{3,2,1,-1}; // int aim = 4;//9; // System.out.println(canGetAim(arr, aim)); // System.out.println(fun2(arr, aim)); int n =100,maxSize = 20,maxValue = 8,aim =44; boolean flag = true; for (int i = 0 ; i <n ; i ++) { int arr[] = generateRandomMatrix(maxSize, maxValue); if(fun2(arr, aim) != canGetAim(arr, aim)) { flag = false; printArrays(arr); System.out.println(canGetAim(arr, aim)); System.out.println(fun2(arr, aim)); break; } } System.out.println(flag ? "Nice!":"WOw!!!!Problem show up !!!!!!!"); } }
可以将动态规划中return dp[0][0]前的for循环替换成下面，效果相同，更简洁。核心代码就这一点。可对比递归。
//这样写更加简洁，道理相同 for (int i = num-1 ; i>=0 ;i--) { for (int j =sum; j>=0 ;j--) {//注意这里的j必须从后往前 //j是下标，j表示的数 j+minn,下标变数+min dp[i][j]= dp[i+1][j]; if (j+arr[i] <=sum && j+arr[i] >= 0) { dp[i][j]= (dp[i][j] || dp[i+1][j+arr[i]]); } } }
总结——递归改动态规划：
一、条件
1，有重复的状态
2，无后效应问题。即状态与路径无关（到达这个状态之后，无论怎么到达这个状态的，往后走的路与前面无关。类似于入此门，前尘往事尽斩断），进一步讲，可变参数确定之后，返回值就确定了。
二、方法（套路）
1，按照要求写出递归版本
2，找到需要求解的位置
3，回到basecase中，将不被依赖的位置设置好（如题2就是最后一行）
4，回到一般位置（情况），找到依赖关系。
