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動態(tài)規(guī)劃|474.一和零-創(chuàng)新互聯(lián)

題目看上去很唬人,但是恰恰是這樣說明該題設計的目的很強,指向dp的01背包,就是為了考01背包設計的。

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像極了中學時代的那種看上去花里胡哨,實質(zhì)上是根據(jù)考點設計出題的題目。(這種題看破出題意圖,往往都很簡單)

為什么說是考察01背包,代碼隨想錄–474.一和零中描述的很清楚,不贅述。

這里直接給出轉(zhuǎn)移方程:
f ( k , i , j ) = f ( k ? 1 , i , j ) + ( k ? 1 , i ? [ k ] , j ? [ k ] ) f(k,i,j)=f(k-1,i,j)+(k-1,i-[k],j-[k]) f(k,i,j)=f(k?1,i,j)+(k?1,i?[k],j?[k])
其中:k表示候選元素的范圍,(i,j)表示0與1的上限個數(shù)。


既然有了轉(zhuǎn)移方程,那么該如何遍歷呢?
就如同01背包一樣,先循環(huán)k或者先循環(huán)i,j都是可以的,不過在力扣上先循環(huán)k的速度要快些,先循環(huán)i,j速度要比先k慢上不少;
這是先循環(huán)k的性能;
在這里插入圖片描述
這是先循環(huán)i,j的性能;
在這里插入圖片描述

k先循環(huán)的Java代碼如下:

class Solution {public int findMaxForm(String[] strs, int m, int n) {int len = strs.length;
        int[][][] f = new int[len+1][m+1][n+1];
        
        for(int k = 1; k<= len; k++){//先循環(huán)k
            String s = strs[k-1];
            int[] set = getSet(s);
            for(int i = 0; i<= m; i++){for(int j = 0; j<= n; j++){f[k][i][j] = f[k-1][i][j];
                    if(i-set[0] >= 0 && j-set[1] >= 0)
                    f[k][i][j] = Math.max(f[k][i][j], f[k-1][i-set[0]][j-set[1]] + 1);
                }            
            }
        }
        return f[len][m][n];
    }
    int[] getSet(String s){int[] set = new int[2];
        for(int i = 0; i< s.length(); i++){if(s.charAt(i)-'0' == 0) set[0]++;
            else set[1]++;
        }
        return set;
    }
}

先循環(huán) i , j i,j i,j的代碼如下:

class Solution {public int findMaxForm(String[] strs, int m, int n) {int len = strs.length;
        int[][][] f = new int[len+1][m+1][n+1];
        
        for(int i = 0; i<= m; i++){//先循環(huán)i,j
            for(int j = 0; j<= n; j++){for(int k = 1; k<= len; k++){String s = strs[k-1];
                    int[] set = getSet(s);
                    f[k][i][j] = f[k-1][i][j];
                    if(i-set[0] >= 0 && j-set[1] >= 0)
                    f[k][i][j] = Math.max(f[k][i][j], f[k-1][i-set[0]][j-set[1]] + 1);
                }            
            }
        }
        return f[len][m][n];
    }
    int[] getSet(String s){int[] set = new int[2];
        for(int i = 0; i< s.length(); i++){if(s.charAt(i)-'0' == 0) set[0]++;
            else set[1]++;
        }
        return set;
    }
}

既然是01背包,那么肯定可以通過滾動數(shù)組的方式將三維優(yōu)化至二維,減少空間開銷(方法核心與01背包空間優(yōu)化一致),Java代碼如下:

class Solution {public int findMaxForm(String[] strs, int m, int n) {int len = strs.length;
        int[][] f = new int[m+1][n+1];
        
        for(int k = 1; k<= len; k++){//先循環(huán)k
            String s = strs[k-1];
            int[] set = getSet(s);
            for(int i = m; i >= set[0]; i--){//核心點在于i,j的遍歷上下界及順序
                for(int j = n; j >= set[1]; j--){f[i][j] = f[i][j];
                    if(i-set[0] >= 0 && j-set[1] >= 0)
                    f[i][j] = Math.max(f[i][j], f[i-set[0]][j-set[1]] + 1);
                }            
            }
        }
        return f[m][n];
    }
    int[] getSet(String s){int[] set = new int[2];
        for(int i = 0; i< s.length(); i++){if(s.charAt(i)-'0' == 0) set[0]++;
            else set[1]++;
        }
        return set;
    }
}

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