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This commit is contained in:
Yudong Jin
2024-04-06 02:30:11 +08:00
committed by GitHub
parent 33d7f8a2e5
commit 5f7385c8a3
1875 changed files with 102923 additions and 18 deletions
@@ -0,0 +1,10 @@
add_executable(climbing_stairs_backtrack climbing_stairs_backtrack.cpp)
add_executable(climbing_stairs_dfs climbing_stairs_dfs.cpp)
add_executable(climbing_stairs_dfs_mem climbing_stairs_dfs_mem.cpp)
add_executable(climbing_stairs_dp climbing_stairs_dp.cpp)
add_executable(min_cost_climbing_stairs_dp min_cost_climbing_stairs_dp.cpp)
add_executable(min_path_sum min_path_sum.cpp)
add_executable(unbounded_knapsack unbounded_knapsack.cpp)
add_executable(coin_change coin_change.cpp)
add_executable(coin_change_ii coin_change_ii.cpp)
add_executable(edit_distance edit_distance.cpp)
@@ -0,0 +1,43 @@
/**
* File: climbing_stairs_backtrack.cpp
* Created Time: 2023-06-30
* Author: krahets (krahets@163.com)
*/
#include "../utils/common.hpp"
/* 回溯 */
void backtrack(vector<int> &choices, int state, int n, vector<int> &res) {
// 當爬到第 n 階時,方案數量加 1
if (state == n)
res[0]++;
// 走訪所有選擇
for (auto &choice : choices) {
// 剪枝:不允許越過第 n 階
if (state + choice > n)
continue;
// 嘗試:做出選擇,更新狀態
backtrack(choices, state + choice, n, res);
// 回退
}
}
/* 爬樓梯:回溯 */
int climbingStairsBacktrack(int n) {
vector<int> choices = {1, 2}; // 可選擇向上爬 1 階或 2 階
int state = 0; // 從第 0 階開始爬
vector<int> res = {0}; // 使用 res[0] 記錄方案數量
backtrack(choices, state, n, res);
return res[0];
}
/* Driver Code */
int main() {
int n = 9;
int res = climbingStairsBacktrack(n);
cout << "" << n << " 階樓梯共有 " << res << " 種方案" << endl;
return 0;
}
@@ -0,0 +1,37 @@
/**
* File: climbing_stairs_constraint_dp.cpp
* Created Time: 2023-07-01
* Author: krahets (krahets@163.com)
*/
#include "../utils/common.hpp"
/* 帶約束爬樓梯:動態規劃 */
int climbingStairsConstraintDP(int n) {
if (n == 1 || n == 2) {
return 1;
}
// 初始化 dp 表,用於儲存子問題的解
vector<vector<int>> dp(n + 1, vector<int>(3, 0));
// 初始狀態:預設最小子問題的解
dp[1][1] = 1;
dp[1][2] = 0;
dp[2][1] = 0;
dp[2][2] = 1;
// 狀態轉移:從較小子問題逐步求解較大子問題
for (int i = 3; i <= n; i++) {
dp[i][1] = dp[i - 1][2];
dp[i][2] = dp[i - 2][1] + dp[i - 2][2];
}
return dp[n][1] + dp[n][2];
}
/* Driver Code */
int main() {
int n = 9;
int res = climbingStairsConstraintDP(n);
cout << "" << n << " 階樓梯共有 " << res << " 種方案" << endl;
return 0;
}
@@ -0,0 +1,32 @@
/**
* File: climbing_stairs_dfs.cpp
* Created Time: 2023-06-30
* Author: krahets (krahets@163.com)
*/
#include "../utils/common.hpp"
/* 搜尋 */
int dfs(int i) {
// 已知 dp[1] 和 dp[2] ,返回之
if (i == 1 || i == 2)
return i;
// dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]
int count = dfs(i - 1) + dfs(i - 2);
return count;
}
/* 爬樓梯:搜尋 */
int climbingStairsDFS(int n) {
return dfs(n);
}
/* Driver Code */
int main() {
int n = 9;
int res = climbingStairsDFS(n);
cout << "" << n << " 階樓梯共有 " << res << " 種方案" << endl;
return 0;
}
@@ -0,0 +1,39 @@
/**
* File: climbing_stairs_dfs_mem.cpp
* Created Time: 2023-06-30
* Author: krahets (krahets@163.com)
*/
#include "../utils/common.hpp"
/* 記憶化搜尋 */
int dfs(int i, vector<int> &mem) {
// 已知 dp[1] 和 dp[2] ,返回之
if (i == 1 || i == 2)
return i;
// 若存在記錄 dp[i] ,則直接返回之
if (mem[i] != -1)
return mem[i];
// dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]
int count = dfs(i - 1, mem) + dfs(i - 2, mem);
// 記錄 dp[i]
mem[i] = count;
return count;
}
/* 爬樓梯:記憶化搜尋 */
int climbingStairsDFSMem(int n) {
// mem[i] 記錄爬到第 i 階的方案總數,-1 代表無記錄
vector<int> mem(n + 1, -1);
return dfs(n, mem);
}
/* Driver Code */
int main() {
int n = 9;
int res = climbingStairsDFSMem(n);
cout << "" << n << " 階樓梯共有 " << res << " 種方案" << endl;
return 0;
}
@@ -0,0 +1,49 @@
/**
* File: climbing_stairs_dp.cpp
* Created Time: 2023-06-30
* Author: krahets (krahets@163.com)
*/
#include "../utils/common.hpp"
/* 爬樓梯:動態規劃 */
int climbingStairsDP(int n) {
if (n == 1 || n == 2)
return n;
// 初始化 dp 表,用於儲存子問題的解
vector<int> dp(n + 1);
// 初始狀態:預設最小子問題的解
dp[1] = 1;
dp[2] = 2;
// 狀態轉移:從較小子問題逐步求解較大子問題
for (int i = 3; i <= n; i++) {
dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
}
return dp[n];
}
/* 爬樓梯:空間最佳化後的動態規劃 */
int climbingStairsDPComp(int n) {
if (n == 1 || n == 2)
return n;
int a = 1, b = 2;
for (int i = 3; i <= n; i++) {
int tmp = b;
b = a + b;
a = tmp;
}
return b;
}
/* Driver Code */
int main() {
int n = 9;
int res = climbingStairsDP(n);
cout << "" << n << " 階樓梯共有 " << res << " 種方案" << endl;
res = climbingStairsDPComp(n);
cout << "" << n << " 階樓梯共有 " << res << " 種方案" << endl;
return 0;
}
@@ -0,0 +1,70 @@
/**
* File: coin_change.cpp
* Created Time: 2023-07-11
* Author: krahets (krahets@163.com)
*/
#include "../utils/common.hpp"
/* 零錢兌換:動態規劃 */
int coinChangeDP(vector<int> &coins, int amt) {
int n = coins.size();
int MAX = amt + 1;
// 初始化 dp 表
vector<vector<int>> dp(n + 1, vector<int>(amt + 1, 0));
// 狀態轉移:首行首列
for (int a = 1; a <= amt; a++) {
dp[0][a] = MAX;
}
// 狀態轉移:其餘行和列
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int a = 1; a <= amt; a++) {
if (coins[i - 1] > a) {
// 若超過目標金額,則不選硬幣 i
dp[i][a] = dp[i - 1][a];
} else {
// 不選和選硬幣 i 這兩種方案的較小值
dp[i][a] = min(dp[i - 1][a], dp[i][a - coins[i - 1]] + 1);
}
}
}
return dp[n][amt] != MAX ? dp[n][amt] : -1;
}
/* 零錢兌換:空間最佳化後的動態規劃 */
int coinChangeDPComp(vector<int> &coins, int amt) {
int n = coins.size();
int MAX = amt + 1;
// 初始化 dp 表
vector<int> dp(amt + 1, MAX);
dp[0] = 0;
// 狀態轉移
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int a = 1; a <= amt; a++) {
if (coins[i - 1] > a) {
// 若超過目標金額,則不選硬幣 i
dp[a] = dp[a];
} else {
// 不選和選硬幣 i 這兩種方案的較小值
dp[a] = min(dp[a], dp[a - coins[i - 1]] + 1);
}
}
}
return dp[amt] != MAX ? dp[amt] : -1;
}
/* Driver code */
int main() {
vector<int> coins = {1, 2, 5};
int amt = 4;
// 動態規劃
int res = coinChangeDP(coins, amt);
cout << "湊到目標金額所需的最少硬幣數量為 " << res << endl;
// 空間最佳化後的動態規劃
res = coinChangeDPComp(coins, amt);
cout << "湊到目標金額所需的最少硬幣數量為 " << res << endl;
return 0;
}
@@ -0,0 +1,68 @@
/**
* File: coin_change_ii.cpp
* Created Time: 2023-07-11
* Author: krahets (krahets@163.com)
*/
#include "../utils/common.hpp"
/* 零錢兌換 II:動態規劃 */
int coinChangeIIDP(vector<int> &coins, int amt) {
int n = coins.size();
// 初始化 dp 表
vector<vector<int>> dp(n + 1, vector<int>(amt + 1, 0));
// 初始化首列
for (int i = 0; i <= n; i++) {
dp[i][0] = 1;
}
// 狀態轉移
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int a = 1; a <= amt; a++) {
if (coins[i - 1] > a) {
// 若超過目標金額,則不選硬幣 i
dp[i][a] = dp[i - 1][a];
} else {
// 不選和選硬幣 i 這兩種方案之和
dp[i][a] = dp[i - 1][a] + dp[i][a - coins[i - 1]];
}
}
}
return dp[n][amt];
}
/* 零錢兌換 II:空間最佳化後的動態規劃 */
int coinChangeIIDPComp(vector<int> &coins, int amt) {
int n = coins.size();
// 初始化 dp 表
vector<int> dp(amt + 1, 0);
dp[0] = 1;
// 狀態轉移
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int a = 1; a <= amt; a++) {
if (coins[i - 1] > a) {
// 若超過目標金額,則不選硬幣 i
dp[a] = dp[a];
} else {
// 不選和選硬幣 i 這兩種方案之和
dp[a] = dp[a] + dp[a - coins[i - 1]];
}
}
}
return dp[amt];
}
/* Driver code */
int main() {
vector<int> coins = {1, 2, 5};
int amt = 5;
// 動態規劃
int res = coinChangeIIDP(coins, amt);
cout << "湊出目標金額的硬幣組合數量為 " << res << endl;
// 空間最佳化後的動態規劃
res = coinChangeIIDPComp(coins, amt);
cout << "湊出目標金額的硬幣組合數量為 " << res << endl;
return 0;
}
@@ -0,0 +1,136 @@
/**
* File: edit_distance.cpp
* Created Time: 2023-07-13
* Author: krahets (krahets@163.com)
*/
#include "../utils/common.hpp"
/* 編輯距離:暴力搜尋 */
int editDistanceDFS(string s, string t, int i, int j) {
// 若 s 和 t 都為空,則返回 0
if (i == 0 && j == 0)
return 0;
// 若 s 為空,則返回 t 長度
if (i == 0)
return j;
// 若 t 為空,則返回 s 長度
if (j == 0)
return i;
// 若兩字元相等,則直接跳過此兩字元
if (s[i - 1] == t[j - 1])
return editDistanceDFS(s, t, i - 1, j - 1);
// 最少編輯步數 = 插入、刪除、替換這三種操作的最少編輯步數 + 1
int insert = editDistanceDFS(s, t, i, j - 1);
int del = editDistanceDFS(s, t, i - 1, j);
int replace = editDistanceDFS(s, t, i - 1, j - 1);
// 返回最少編輯步數
return min(min(insert, del), replace) + 1;
}
/* 編輯距離:記憶化搜尋 */
int editDistanceDFSMem(string s, string t, vector<vector<int>> &mem, int i, int j) {
// 若 s 和 t 都為空,則返回 0
if (i == 0 && j == 0)
return 0;
// 若 s 為空,則返回 t 長度
if (i == 0)
return j;
// 若 t 為空,則返回 s 長度
if (j == 0)
return i;
// 若已有記錄,則直接返回之
if (mem[i][j] != -1)
return mem[i][j];
// 若兩字元相等,則直接跳過此兩字元
if (s[i - 1] == t[j - 1])
return editDistanceDFSMem(s, t, mem, i - 1, j - 1);
// 最少編輯步數 = 插入、刪除、替換這三種操作的最少編輯步數 + 1
int insert = editDistanceDFSMem(s, t, mem, i, j - 1);
int del = editDistanceDFSMem(s, t, mem, i - 1, j);
int replace = editDistanceDFSMem(s, t, mem, i - 1, j - 1);
// 記錄並返回最少編輯步數
mem[i][j] = min(min(insert, del), replace) + 1;
return mem[i][j];
}
/* 編輯距離:動態規劃 */
int editDistanceDP(string s, string t) {
int n = s.length(), m = t.length();
vector<vector<int>> dp(n + 1, vector<int>(m + 1, 0));
// 狀態轉移:首行首列
for (int i = 1; i <= n; i++) {
dp[i][0] = i;
}
for (int j = 1; j <= m; j++) {
dp[0][j] = j;
}
// 狀態轉移:其餘行和列
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= m; j++) {
if (s[i - 1] == t[j - 1]) {
// 若兩字元相等,則直接跳過此兩字元
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
} else {
// 最少編輯步數 = 插入、刪除、替換這三種操作的最少編輯步數 + 1
dp[i][j] = min(min(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]), dp[i - 1][j - 1]) + 1;
}
}
}
return dp[n][m];
}
/* 編輯距離:空間最佳化後的動態規劃 */
int editDistanceDPComp(string s, string t) {
int n = s.length(), m = t.length();
vector<int> dp(m + 1, 0);
// 狀態轉移:首行
for (int j = 1; j <= m; j++) {
dp[j] = j;
}
// 狀態轉移:其餘行
for (int i = 1; i <= n; i++) {
// 狀態轉移:首列
int leftup = dp[0]; // 暫存 dp[i-1, j-1]
dp[0] = i;
// 狀態轉移:其餘列
for (int j = 1; j <= m; j++) {
int temp = dp[j];
if (s[i - 1] == t[j - 1]) {
// 若兩字元相等,則直接跳過此兩字元
dp[j] = leftup;
} else {
// 最少編輯步數 = 插入、刪除、替換這三種操作的最少編輯步數 + 1
dp[j] = min(min(dp[j - 1], dp[j]), leftup) + 1;
}
leftup = temp; // 更新為下一輪的 dp[i-1, j-1]
}
}
return dp[m];
}
/* Driver Code */
int main() {
string s = "bag";
string t = "pack";
int n = s.length(), m = t.length();
// 暴力搜尋
int res = editDistanceDFS(s, t, n, m);
cout << "" << s << " 更改為 " << t << " 最少需要編輯 " << res << "\n";
// 記憶化搜尋
vector<vector<int>> mem(n + 1, vector<int>(m + 1, -1));
res = editDistanceDFSMem(s, t, mem, n, m);
cout << "" << s << " 更改為 " << t << " 最少需要編輯 " << res << "\n";
// 動態規劃
res = editDistanceDP(s, t);
cout << "" << s << " 更改為 " << t << " 最少需要編輯 " << res << "\n";
// 空間最佳化後的動態規劃
res = editDistanceDPComp(s, t);
cout << "" << s << " 更改為 " << t << " 最少需要編輯 " << res << "\n";
return 0;
}
@@ -0,0 +1,109 @@
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
/* 0-1 背包:暴力搜尋 */
int knapsackDFS(vector<int> &wgt, vector<int> &val, int i, int c) {
// 若已選完所有物品或背包無剩餘容量,則返回價值 0
if (i == 0 || c == 0) {
return 0;
}
// 若超過背包容量,則只能選擇不放入背包
if (wgt[i - 1] > c) {
return knapsackDFS(wgt, val, i - 1, c);
}
// 計算不放入和放入物品 i 的最大價值
int no = knapsackDFS(wgt, val, i - 1, c);
int yes = knapsackDFS(wgt, val, i - 1, c - wgt[i - 1]) + val[i - 1];
// 返回兩種方案中價值更大的那一個
return max(no, yes);
}
/* 0-1 背包:記憶化搜尋 */
int knapsackDFSMem(vector<int> &wgt, vector<int> &val, vector<vector<int>> &mem, int i, int c) {
// 若已選完所有物品或背包無剩餘容量,則返回價值 0
if (i == 0 || c == 0) {
return 0;
}
// 若已有記錄,則直接返回
if (mem[i][c] != -1) {
return mem[i][c];
}
// 若超過背包容量,則只能選擇不放入背包
if (wgt[i - 1] > c) {
return knapsackDFSMem(wgt, val, mem, i - 1, c);
}
// 計算不放入和放入物品 i 的最大價值
int no = knapsackDFSMem(wgt, val, mem, i - 1, c);
int yes = knapsackDFSMem(wgt, val, mem, i - 1, c - wgt[i - 1]) + val[i - 1];
// 記錄並返回兩種方案中價值更大的那一個
mem[i][c] = max(no, yes);
return mem[i][c];
}
/* 0-1 背包:動態規劃 */
int knapsackDP(vector<int> &wgt, vector<int> &val, int cap) {
int n = wgt.size();
// 初始化 dp 表
vector<vector<int>> dp(n + 1, vector<int>(cap + 1, 0));
// 狀態轉移
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int c = 1; c <= cap; c++) {
if (wgt[i - 1] > c) {
// 若超過背包容量,則不選物品 i
dp[i][c] = dp[i - 1][c];
} else {
// 不選和選物品 i 這兩種方案的較大值
dp[i][c] = max(dp[i - 1][c], dp[i - 1][c - wgt[i - 1]] + val[i - 1]);
}
}
}
return dp[n][cap];
}
/* 0-1 背包:空間最佳化後的動態規劃 */
int knapsackDPComp(vector<int> &wgt, vector<int> &val, int cap) {
int n = wgt.size();
// 初始化 dp 表
vector<int> dp(cap + 1, 0);
// 狀態轉移
for (int i = 1; i <= n; i++) {
// 倒序走訪
for (int c = cap; c >= 1; c--) {
if (wgt[i - 1] <= c) {
// 不選和選物品 i 這兩種方案的較大值
dp[c] = max(dp[c], dp[c - wgt[i - 1]] + val[i - 1]);
}
}
}
return dp[cap];
}
/* Driver Code */
int main() {
vector<int> wgt = {10, 20, 30, 40, 50};
vector<int> val = {50, 120, 150, 210, 240};
int cap = 50;
int n = wgt.size();
// 暴力搜尋
int res = knapsackDFS(wgt, val, n, cap);
cout << "不超過背包容量的最大物品價值為 " << res << endl;
// 記憶化搜尋
vector<vector<int>> mem(n + 1, vector<int>(cap + 1, -1));
res = knapsackDFSMem(wgt, val, mem, n, cap);
cout << "不超過背包容量的最大物品價值為 " << res << endl;
// 動態規劃
res = knapsackDP(wgt, val, cap);
cout << "不超過背包容量的最大物品價值為 " << res << endl;
// 空間最佳化後的動態規劃
res = knapsackDPComp(wgt, val, cap);
cout << "不超過背包容量的最大物品價值為 " << res << endl;
return 0;
}
@@ -0,0 +1,53 @@
/**
* File: min_cost_climbing_stairs_dp.cpp
* Created Time: 2023-06-30
* Author: krahets (krahets@163.com)
*/
#include "../utils/common.hpp"
/* 爬樓梯最小代價:動態規劃 */
int minCostClimbingStairsDP(vector<int> &cost) {
int n = cost.size() - 1;
if (n == 1 || n == 2)
return cost[n];
// 初始化 dp 表,用於儲存子問題的解
vector<int> dp(n + 1);
// 初始狀態:預設最小子問題的解
dp[1] = cost[1];
dp[2] = cost[2];
// 狀態轉移:從較小子問題逐步求解較大子問題
for (int i = 3; i <= n; i++) {
dp[i] = min(dp[i - 1], dp[i - 2]) + cost[i];
}
return dp[n];
}
/* 爬樓梯最小代價:空間最佳化後的動態規劃 */
int minCostClimbingStairsDPComp(vector<int> &cost) {
int n = cost.size() - 1;
if (n == 1 || n == 2)
return cost[n];
int a = cost[1], b = cost[2];
for (int i = 3; i <= n; i++) {
int tmp = b;
b = min(a, tmp) + cost[i];
a = tmp;
}
return b;
}
/* Driver Code */
int main() {
vector<int> cost = {0, 1, 10, 1, 1, 1, 10, 1, 1, 10, 1};
cout << "輸入樓梯的代價串列為 ";
printVector(cost);
int res = minCostClimbingStairsDP(cost);
cout << "爬完樓梯的最低代價為 " << res << endl;
res = minCostClimbingStairsDPComp(cost);
cout << "爬完樓梯的最低代價為 " << res << endl;
return 0;
}
@@ -0,0 +1,116 @@
/**
* File: min_path_sum.cpp
* Created Time: 2023-07-10
* Author: krahets (krahets@163.com)
*/
#include "../utils/common.hpp"
/* 最小路徑和:暴力搜尋 */
int minPathSumDFS(vector<vector<int>> &grid, int i, int j) {
// 若為左上角單元格,則終止搜尋
if (i == 0 && j == 0) {
return grid[0][0];
}
// 若行列索引越界,則返回 +∞ 代價
if (i < 0 || j < 0) {
return INT_MAX;
}
// 計算從左上角到 (i-1, j) 和 (i, j-1) 的最小路徑代價
int up = minPathSumDFS(grid, i - 1, j);
int left = minPathSumDFS(grid, i, j - 1);
// 返回從左上角到 (i, j) 的最小路徑代價
return min(left, up) != INT_MAX ? min(left, up) + grid[i][j] : INT_MAX;
}
/* 最小路徑和:記憶化搜尋 */
int minPathSumDFSMem(vector<vector<int>> &grid, vector<vector<int>> &mem, int i, int j) {
// 若為左上角單元格,則終止搜尋
if (i == 0 && j == 0) {
return grid[0][0];
}
// 若行列索引越界,則返回 +∞ 代價
if (i < 0 || j < 0) {
return INT_MAX;
}
// 若已有記錄,則直接返回
if (mem[i][j] != -1) {
return mem[i][j];
}
// 左邊和上邊單元格的最小路徑代價
int up = minPathSumDFSMem(grid, mem, i - 1, j);
int left = minPathSumDFSMem(grid, mem, i, j - 1);
// 記錄並返回左上角到 (i, j) 的最小路徑代價
mem[i][j] = min(left, up) != INT_MAX ? min(left, up) + grid[i][j] : INT_MAX;
return mem[i][j];
}
/* 最小路徑和:動態規劃 */
int minPathSumDP(vector<vector<int>> &grid) {
int n = grid.size(), m = grid[0].size();
// 初始化 dp 表
vector<vector<int>> dp(n, vector<int>(m));
dp[0][0] = grid[0][0];
// 狀態轉移:首行
for (int j = 1; j < m; j++) {
dp[0][j] = dp[0][j - 1] + grid[0][j];
}
// 狀態轉移:首列
for (int i = 1; i < n; i++) {
dp[i][0] = dp[i - 1][0] + grid[i][0];
}
// 狀態轉移:其餘行和列
for (int i = 1; i < n; i++) {
for (int j = 1; j < m; j++) {
dp[i][j] = min(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]) + grid[i][j];
}
}
return dp[n - 1][m - 1];
}
/* 最小路徑和:空間最佳化後的動態規劃 */
int minPathSumDPComp(vector<vector<int>> &grid) {
int n = grid.size(), m = grid[0].size();
// 初始化 dp 表
vector<int> dp(m);
// 狀態轉移:首行
dp[0] = grid[0][0];
for (int j = 1; j < m; j++) {
dp[j] = dp[j - 1] + grid[0][j];
}
// 狀態轉移:其餘行
for (int i = 1; i < n; i++) {
// 狀態轉移:首列
dp[0] = dp[0] + grid[i][0];
// 狀態轉移:其餘列
for (int j = 1; j < m; j++) {
dp[j] = min(dp[j - 1], dp[j]) + grid[i][j];
}
}
return dp[m - 1];
}
/* Driver Code */
int main() {
vector<vector<int>> grid = {{1, 3, 1, 5}, {2, 2, 4, 2}, {5, 3, 2, 1}, {4, 3, 5, 2}};
int n = grid.size(), m = grid[0].size();
// 暴力搜尋
int res = minPathSumDFS(grid, n - 1, m - 1);
cout << "從左上角到右下角的最小路徑和為 " << res << endl;
// 記憶化搜尋
vector<vector<int>> mem(n, vector<int>(m, -1));
res = minPathSumDFSMem(grid, mem, n - 1, m - 1);
cout << "從左上角到右下角的最小路徑和為 " << res << endl;
// 動態規劃
res = minPathSumDP(grid);
cout << "從左上角到右下角的最小路徑和為 " << res << endl;
// 空間最佳化後的動態規劃
res = minPathSumDPComp(grid);
cout << "從左上角到右下角的最小路徑和為 " << res << endl;
return 0;
}
@@ -0,0 +1,64 @@
/**
* File: unbounded_knapsack.cpp
* Created Time: 2023-07-11
* Author: krahets (krahets@163.com)
*/
#include "../utils/common.hpp"
/* 完全背包:動態規劃 */
int unboundedKnapsackDP(vector<int> &wgt, vector<int> &val, int cap) {
int n = wgt.size();
// 初始化 dp 表
vector<vector<int>> dp(n + 1, vector<int>(cap + 1, 0));
// 狀態轉移
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int c = 1; c <= cap; c++) {
if (wgt[i - 1] > c) {
// 若超過背包容量,則不選物品 i
dp[i][c] = dp[i - 1][c];
} else {
// 不選和選物品 i 這兩種方案的較大值
dp[i][c] = max(dp[i - 1][c], dp[i][c - wgt[i - 1]] + val[i - 1]);
}
}
}
return dp[n][cap];
}
/* 完全背包:空間最佳化後的動態規劃 */
int unboundedKnapsackDPComp(vector<int> &wgt, vector<int> &val, int cap) {
int n = wgt.size();
// 初始化 dp 表
vector<int> dp(cap + 1, 0);
// 狀態轉移
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int c = 1; c <= cap; c++) {
if (wgt[i - 1] > c) {
// 若超過背包容量,則不選物品 i
dp[c] = dp[c];
} else {
// 不選和選物品 i 這兩種方案的較大值
dp[c] = max(dp[c], dp[c - wgt[i - 1]] + val[i - 1]);
}
}
}
return dp[cap];
}
/* Driver code */
int main() {
vector<int> wgt = {1, 2, 3};
vector<int> val = {5, 11, 15};
int cap = 4;
// 動態規劃
int res = unboundedKnapsackDP(wgt, val, cap);
cout << "不超過背包容量的最大物品價值為 " << res << endl;
// 空間最佳化後的動態規劃
res = unboundedKnapsackDPComp(wgt, val, cap);
cout << "不超過背包容量的最大物品價值為 " << res << endl;
return 0;
}