[LeetCode] 由 “找零钱" 所想
Ref: [Optimization] Dynamic programming【寻找子问题】
Ref: [Optimization] Advanced Dynamic programming【优于recursion】
显然,本篇是关于”动态规划"的部分。
找零钱
一、简单直白策略
要点:”个数“其实代表了“for循环”的层数。但“个数”不定,使用“递归”反而能解决这个问题,减少思路上的负担。
import time def recMC(coinValueList, change):
minCoins = change
if change in coinValueList:
return 1
else:
for i in [c for c in coinValueList if c <= change]:
# 遍历每一个变量, 相当于多重循环。有意思的是,循环的深度是不确定的;
numCoins = 1 + recMC(coinValueList, change-i)
# 得到这个遍历分支的最终结果;
if numCoins < minCoins:
minCoins = numCoins
return minCoins start = time.time()
print(recMC([1,5,10,25], 63))
end = time.time()
print(end-start)
耗时:31秒。
二、记忆化策略
要点:增加了”结果缓存“,效率极具增加。
代码中的 knownResults 记录了上图中节点(某个change时)的最优/最小的值,作为了记录。
def recDC(coinValueList, change, knownResults):
minCoins = change
if change in coinValueList:
knownResults[change] = 1 # 一个硬币刚刚好
return 1
elif knownResults[change] > 0:
return knownResults[change]
else:
for i in [c for c in coinValueList if c <= change]:
#
numCoins = 1 + recDC(coinValueList, change-i, knownResults)
# 更新minCoins
if numCoins < minCoins:
minCoins = numCoins
knownResults[change] = minCoins return minCoins
def main():
amnt = 2163
print(recDC([1,2,5,10,21,25], amnt, [0]*(amnt+1))) main()
耗时:0.01秒。
三、动态规划策略
要点:不是从上到下的 (递归) 思维,且容易栈溢出;而是从最小的情况入手,逐渐扩大。
def dpMakeChange(coinValueList, change, minCoins, coinsUsed):
# 首先,考虑所有的 "情况",是从小到大考虑
for cents in range(change+1): coinCount = cents
newCoin = 1 # 考虑这些 "情况" 下的可行的 "硬币"
for j in [c for c in coinValueList if c <= cents]:
# 拿掉这枚"硬币",考虑 "上一个问题"的最优值
if minCoins[cents-j] + 1 < coinCount:
coinCount = minCoins[cents-j] + 1
newCoin = j # 考虑过该 "情况",更新记录
minCoins[cents] = coinCount
coinsUsed[cents] = newCoin return minCoins[change] def printCoins(coinsUsed, change):
coin = change
while coin > 0:
thisCoin = coinsUsed[coin]
print(thisCoin)
coin = coin - thisCoin @fn_timer
def main():
amnt = 2163
clist = [1,2,5,10,21,25]
coinsUsed = [0]*(amnt+1)
coinsCount = [0]*(amnt+1) # print("Making change for", amnt, "requires")
print(dpMakeChange(clist, amnt, coinsCount, coinsUsed), "coins")
# print("They are:")
# printCoins(coinsUsed,amnt)
# print("The used list is as follows:")
# print(coinsUsed) main()
耗时:0.003秒。
End.
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