mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-07-13 23:56:07 +00:00
Add ru version (#1865)
* Add Russian docs site baseline * Add Russian localized codebase * Polish Russian code wording * Update ru code translation. * Update code translation and chapter covers. * Fix pythontutor extraction. * Add README and landing page. * placeholder of profiles * Use figures of English version * Remove chapter paperbook
This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,41 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: climbing_stairs_backtrack.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-09
|
||||
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Бэктрекинг */
|
||||
fn backtrack(choices: &[i32], state: i32, n: i32, res: &mut [i32]) {
|
||||
// Когда подъем достигает n-й ступени, число вариантов увеличивается на 1
|
||||
if state == n {
|
||||
res[0] = res[0] + 1;
|
||||
}
|
||||
// Перебор всех вариантов выбора
|
||||
for &choice in choices {
|
||||
// Отсечение: нельзя выходить за n-ю ступень
|
||||
if state + choice > n {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
// Попытка: сделать выбор и обновить состояние
|
||||
backtrack(choices, state + choice, n, res);
|
||||
// Откат
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: бэктрекинг */
|
||||
fn climbing_stairs_backtrack(n: usize) -> i32 {
|
||||
let choices = vec![1, 2]; // Можно подняться на 1 или 2 ступени
|
||||
let state = 0; // Начать подъем с 0-й ступени
|
||||
let mut res = Vec::new();
|
||||
res.push(0); // Использовать res[0] для хранения числа решений
|
||||
backtrack(&choices, state, n as i32, &mut res);
|
||||
res[0]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
pub fn main() {
|
||||
let n: usize = 9;
|
||||
|
||||
let res = climbing_stairs_backtrack(n);
|
||||
println!("Количество способов подняться по лестнице из {n} ступеней = {res}");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,33 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: climbing_stairs_constraint_dp.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-09
|
||||
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице с ограничениями: динамическое программирование */
|
||||
fn climbing_stairs_constraint_dp(n: usize) -> i32 {
|
||||
if n == 1 || n == 2 {
|
||||
return 1;
|
||||
};
|
||||
// Инициализация таблицы dp для хранения решений подзадач
|
||||
let mut dp = vec![vec![-1; 3]; n + 1];
|
||||
// Начальное состояние: заранее задать решения наименьших подзадач
|
||||
dp[1][1] = 1;
|
||||
dp[1][2] = 0;
|
||||
dp[2][1] = 0;
|
||||
dp[2][2] = 1;
|
||||
// Переход состояний: постепенное решение больших подзадач через меньшие
|
||||
for i in 3..=n {
|
||||
dp[i][1] = dp[i - 1][2];
|
||||
dp[i][2] = dp[i - 2][1] + dp[i - 2][2];
|
||||
}
|
||||
dp[n][1] + dp[n][2]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
pub fn main() {
|
||||
let n: usize = 9;
|
||||
|
||||
let res = climbing_stairs_constraint_dp(n);
|
||||
println!("Количество способов подняться по лестнице из {n} ступеней = {res}");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,29 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: climbing_stairs_dfs.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-09
|
||||
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Поиск */
|
||||
fn dfs(i: usize) -> i32 {
|
||||
// dp[1] и dp[2] уже известны, вернуть их
|
||||
if i == 1 || i == 2 {
|
||||
return i as i32;
|
||||
}
|
||||
// dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]
|
||||
let count = dfs(i - 1) + dfs(i - 2);
|
||||
count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: поиск */
|
||||
fn climbing_stairs_dfs(n: usize) -> i32 {
|
||||
dfs(n)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
pub fn main() {
|
||||
let n: usize = 9;
|
||||
|
||||
let res = climbing_stairs_dfs(n);
|
||||
println!("Количество способов подняться по лестнице из {n} ступеней = {res}");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,37 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: climbing_stairs_dfs_mem.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-09
|
||||
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Поиск с мемоизацией */
|
||||
fn dfs(i: usize, mem: &mut [i32]) -> i32 {
|
||||
// dp[1] и dp[2] уже известны, вернуть их
|
||||
if i == 1 || i == 2 {
|
||||
return i as i32;
|
||||
}
|
||||
// Если запись dp[i] существует, сразу вернуть ее
|
||||
if mem[i] != -1 {
|
||||
return mem[i];
|
||||
}
|
||||
// dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]
|
||||
let count = dfs(i - 1, mem) + dfs(i - 2, mem);
|
||||
// Сохранить dp[i]
|
||||
mem[i] = count;
|
||||
count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: поиск с мемоизацией */
|
||||
fn climbing_stairs_dfs_mem(n: usize) -> i32 {
|
||||
// mem[i] хранит число способов подняться на i-ю ступень, -1 означает отсутствие записи
|
||||
let mut mem = vec![-1; n + 1];
|
||||
dfs(n, &mut mem)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
pub fn main() {
|
||||
let n: usize = 9;
|
||||
|
||||
let res = climbing_stairs_dfs_mem(n);
|
||||
println!("Количество способов подняться по лестнице из {n} ступеней = {res}");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,48 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: climbing_stairs_dp.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-09
|
||||
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: динамическое программирование */
|
||||
fn climbing_stairs_dp(n: usize) -> i32 {
|
||||
// dp[1] и dp[2] уже известны, вернуть их
|
||||
if n == 1 || n == 2 {
|
||||
return n as i32;
|
||||
}
|
||||
// Инициализация таблицы dp для хранения решений подзадач
|
||||
let mut dp = vec![-1; n + 1];
|
||||
// Начальное состояние: заранее задать решения наименьших подзадач
|
||||
dp[1] = 1;
|
||||
dp[2] = 2;
|
||||
// Переход состояний: постепенное решение больших подзадач через меньшие
|
||||
for i in 3..=n {
|
||||
dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
|
||||
}
|
||||
dp[n]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
fn climbing_stairs_dp_comp(n: usize) -> i32 {
|
||||
if n == 1 || n == 2 {
|
||||
return n as i32;
|
||||
}
|
||||
let (mut a, mut b) = (1, 2);
|
||||
for _ in 3..=n {
|
||||
let tmp = b;
|
||||
b = a + b;
|
||||
a = tmp;
|
||||
}
|
||||
b
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
pub fn main() {
|
||||
let n: usize = 9;
|
||||
|
||||
let res = climbing_stairs_dp(n);
|
||||
println!("Количество способов подняться по лестнице из {n} ступеней = {res}");
|
||||
|
||||
let res = climbing_stairs_dp_comp(n);
|
||||
println!("Количество способов подняться по лестнице из {n} ступеней = {res}");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,75 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: coin_change.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-09
|
||||
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Размен монет: динамическое программирование */
|
||||
fn coin_change_dp(coins: &[i32], amt: usize) -> i32 {
|
||||
let n = coins.len();
|
||||
let max = amt + 1;
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
let mut dp = vec![vec![0; amt + 1]; n + 1];
|
||||
// Переход состояний: первая строка и первый столбец
|
||||
for a in 1..=amt {
|
||||
dp[0][a] = max;
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний: остальные строки и столбцы
|
||||
for i in 1..=n {
|
||||
for a in 1..=amt {
|
||||
if coins[i - 1] > a as i32 {
|
||||
// Если целевая сумма превышена, монету i не выбирать
|
||||
dp[i][a] = dp[i - 1][a];
|
||||
} else {
|
||||
// Меньшее из двух решений: не брать или взять монету i
|
||||
dp[i][a] = std::cmp::min(dp[i - 1][a], dp[i][a - coins[i - 1] as usize] + 1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if dp[n][amt] != max {
|
||||
return dp[n][amt] as i32;
|
||||
} else {
|
||||
-1
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Размен монет: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
fn coin_change_dp_comp(coins: &[i32], amt: usize) -> i32 {
|
||||
let n = coins.len();
|
||||
let max = amt + 1;
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
let mut dp = vec![0; amt + 1];
|
||||
dp.fill(max);
|
||||
dp[0] = 0;
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for i in 1..=n {
|
||||
for a in 1..=amt {
|
||||
if coins[i - 1] > a as i32 {
|
||||
// Если целевая сумма превышена, монету i не выбирать
|
||||
dp[a] = dp[a];
|
||||
} else {
|
||||
// Меньшее из двух решений: не брать или взять монету i
|
||||
dp[a] = std::cmp::min(dp[a], dp[a - coins[i - 1] as usize] + 1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if dp[amt] != max {
|
||||
return dp[amt] as i32;
|
||||
} else {
|
||||
-1
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
pub fn main() {
|
||||
let coins = [1, 2, 5];
|
||||
let amt: usize = 4;
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
let res = coin_change_dp(&coins, amt);
|
||||
println!("Минимальное число монет для набора целевой суммы = {res}");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
let res = coin_change_dp_comp(&coins, amt);
|
||||
println!("Минимальное число монет для набора целевой суммы = {res}");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,64 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: coin_change_ii.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-09
|
||||
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Размен монет II: динамическое программирование */
|
||||
fn coin_change_ii_dp(coins: &[i32], amt: usize) -> i32 {
|
||||
let n = coins.len();
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
let mut dp = vec![vec![0; amt + 1]; n + 1];
|
||||
// Инициализация первого столбца
|
||||
for i in 0..=n {
|
||||
dp[i][0] = 1;
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for i in 1..=n {
|
||||
for a in 1..=amt {
|
||||
if coins[i - 1] > a as i32 {
|
||||
// Если целевая сумма превышена, монету i не выбирать
|
||||
dp[i][a] = dp[i - 1][a];
|
||||
} else {
|
||||
// Сумма двух решений: не брать или взять монету i
|
||||
dp[i][a] = dp[i - 1][a] + dp[i][a - coins[i - 1] as usize];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
dp[n][amt]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Размен монет II: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
fn coin_change_ii_dp_comp(coins: &[i32], amt: usize) -> i32 {
|
||||
let n = coins.len();
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
let mut dp = vec![0; amt + 1];
|
||||
dp[0] = 1;
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for i in 1..=n {
|
||||
for a in 1..=amt {
|
||||
if coins[i - 1] > a as i32 {
|
||||
// Если целевая сумма превышена, монету i не выбирать
|
||||
dp[a] = dp[a];
|
||||
} else {
|
||||
// Сумма двух решений: не брать или взять монету i
|
||||
dp[a] = dp[a] + dp[a - coins[i - 1] as usize];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
dp[amt]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
pub fn main() {
|
||||
let coins = [1, 2, 5];
|
||||
let amt: usize = 5;
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
let res = coin_change_ii_dp(&coins, amt);
|
||||
println!("Количество комбинаций монет для набора целевой суммы = {res}");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
let res = coin_change_ii_dp_comp(&coins, amt);
|
||||
println!("Количество комбинаций монет для набора целевой суммы = {res}");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,145 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: edit_distance.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-09
|
||||
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Редакционное расстояние: полный перебор */
|
||||
fn edit_distance_dfs(s: &str, t: &str, i: usize, j: usize) -> i32 {
|
||||
// Если s и t пусты, вернуть 0
|
||||
if i == 0 && j == 0 {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
// Если s пусто, вернуть длину t
|
||||
if i == 0 {
|
||||
return j as i32;
|
||||
}
|
||||
// Если t пусто, вернуть длину s
|
||||
if j == 0 {
|
||||
return i as i32;
|
||||
}
|
||||
// Если два символа равны, сразу пропустить их
|
||||
if s.chars().nth(i - 1) == t.chars().nth(j - 1) {
|
||||
return edit_distance_dfs(s, t, i - 1, j - 1);
|
||||
}
|
||||
// Минимальное число шагов редактирования = минимальное число шагов для вставки, удаления и замены + 1
|
||||
let insert = edit_distance_dfs(s, t, i, j - 1);
|
||||
let delete = edit_distance_dfs(s, t, i - 1, j);
|
||||
let replace = edit_distance_dfs(s, t, i - 1, j - 1);
|
||||
// Вернуть минимальное число шагов редактирования
|
||||
std::cmp::min(std::cmp::min(insert, delete), replace) + 1
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Редакционное расстояние: поиск с мемоизацией */
|
||||
fn edit_distance_dfs_mem(s: &str, t: &str, mem: &mut Vec<Vec<i32>>, i: usize, j: usize) -> i32 {
|
||||
// Если s и t пусты, вернуть 0
|
||||
if i == 0 && j == 0 {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
// Если s пусто, вернуть длину t
|
||||
if i == 0 {
|
||||
return j as i32;
|
||||
}
|
||||
// Если t пусто, вернуть длину s
|
||||
if j == 0 {
|
||||
return i as i32;
|
||||
}
|
||||
// Если запись уже есть, сразу вернуть ее
|
||||
if mem[i][j] != -1 {
|
||||
return mem[i][j];
|
||||
}
|
||||
// Если два символа равны, сразу пропустить их
|
||||
if s.chars().nth(i - 1) == t.chars().nth(j - 1) {
|
||||
return edit_distance_dfs_mem(s, t, mem, i - 1, j - 1);
|
||||
}
|
||||
// Минимальное число шагов редактирования = минимальное число шагов для вставки, удаления и замены + 1
|
||||
let insert = edit_distance_dfs_mem(s, t, mem, i, j - 1);
|
||||
let delete = edit_distance_dfs_mem(s, t, mem, i - 1, j);
|
||||
let replace = edit_distance_dfs_mem(s, t, mem, i - 1, j - 1);
|
||||
// Сохранить и вернуть минимальное число шагов редактирования
|
||||
mem[i][j] = std::cmp::min(std::cmp::min(insert, delete), replace) + 1;
|
||||
mem[i][j]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Редакционное расстояние: динамическое программирование */
|
||||
fn edit_distance_dp(s: &str, t: &str) -> i32 {
|
||||
let (n, m) = (s.len(), t.len());
|
||||
let mut dp = vec![vec![0; m + 1]; n + 1];
|
||||
// Переход состояний: первая строка и первый столбец
|
||||
for i in 1..=n {
|
||||
dp[i][0] = i as i32;
|
||||
}
|
||||
for j in 1..m {
|
||||
dp[0][j] = j as i32;
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний: остальные строки и столбцы
|
||||
for i in 1..=n {
|
||||
for j in 1..=m {
|
||||
if s.chars().nth(i - 1) == t.chars().nth(j - 1) {
|
||||
// Если два символа равны, сразу пропустить их
|
||||
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
|
||||
} else {
|
||||
// Минимальное число шагов редактирования = минимальное число шагов для вставки, удаления и замены + 1
|
||||
dp[i][j] =
|
||||
std::cmp::min(std::cmp::min(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]), dp[i - 1][j - 1]) + 1;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
dp[n][m]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Редакционное расстояние: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
fn edit_distance_dp_comp(s: &str, t: &str) -> i32 {
|
||||
let (n, m) = (s.len(), t.len());
|
||||
let mut dp = vec![0; m + 1];
|
||||
// Переход состояний: первая строка
|
||||
for j in 1..m {
|
||||
dp[j] = j as i32;
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний: остальные строки
|
||||
for i in 1..=n {
|
||||
// Переход состояний: первый столбец
|
||||
let mut leftup = dp[0]; // Временно сохранить dp[i-1, j-1]
|
||||
dp[0] = i as i32;
|
||||
// Переход состояний: остальные столбцы
|
||||
for j in 1..=m {
|
||||
let temp = dp[j];
|
||||
if s.chars().nth(i - 1) == t.chars().nth(j - 1) {
|
||||
// Если два символа равны, сразу пропустить их
|
||||
dp[j] = leftup;
|
||||
} else {
|
||||
// Минимальное число шагов редактирования = минимальное число шагов для вставки, удаления и замены + 1
|
||||
dp[j] = std::cmp::min(std::cmp::min(dp[j - 1], dp[j]), leftup) + 1;
|
||||
}
|
||||
leftup = temp; // Обновить до значения dp[i-1, j-1] для следующей итерации
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
dp[m]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
pub fn main() {
|
||||
let s = "bag";
|
||||
let t = "pack";
|
||||
let (n, m) = (s.len(), t.len());
|
||||
|
||||
// Полный перебор
|
||||
let res = edit_distance_dfs(s, t, n, m);
|
||||
println!("Чтобы преобразовать {s} в {t}, нужно минимум {res} шагов");
|
||||
|
||||
// Поиск с запоминанием
|
||||
let mut mem = vec![vec![0; m + 1]; n + 1];
|
||||
for row in mem.iter_mut() {
|
||||
row.fill(-1);
|
||||
}
|
||||
let res = edit_distance_dfs_mem(s, t, &mut mem, n, m);
|
||||
println!("Чтобы преобразовать {s} в {t}, нужно минимум {res} шагов");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
let res = edit_distance_dp(s, t);
|
||||
println!("Чтобы преобразовать {s} в {t}, нужно минимум {res} шагов");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
let res = edit_distance_dp_comp(s, t);
|
||||
println!("Чтобы преобразовать {s} в {t}, нужно минимум {res} шагов");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,113 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: knapsack.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-09
|
||||
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Рюкзак 0-1: полный перебор */
|
||||
fn knapsack_dfs(wgt: &[i32], val: &[i32], i: usize, c: usize) -> i32 {
|
||||
// Если все предметы уже рассмотрены или в рюкзаке не осталось места, вернуть стоимость 0
|
||||
if i == 0 || c == 0 {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
// Если вместимость рюкзака превышена, можно только не класть предмет в рюкзак
|
||||
if wgt[i - 1] > c as i32 {
|
||||
return knapsack_dfs(wgt, val, i - 1, c);
|
||||
}
|
||||
// Вычислить максимальную стоимость для случаев, когда предмет i не кладут и кладут
|
||||
let no = knapsack_dfs(wgt, val, i - 1, c);
|
||||
let yes = knapsack_dfs(wgt, val, i - 1, c - wgt[i - 1] as usize) + val[i - 1];
|
||||
// Вернуть вариант с большей стоимостью из двух возможных
|
||||
std::cmp::max(no, yes)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Рюкзак 0-1: поиск с мемоизацией */
|
||||
fn knapsack_dfs_mem(wgt: &[i32], val: &[i32], mem: &mut Vec<Vec<i32>>, i: usize, c: usize) -> i32 {
|
||||
// Если все предметы уже рассмотрены или в рюкзаке не осталось места, вернуть стоимость 0
|
||||
if i == 0 || c == 0 {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
// Если запись уже есть, вернуть сразу
|
||||
if mem[i][c] != -1 {
|
||||
return mem[i][c];
|
||||
}
|
||||
// Если вместимость рюкзака превышена, можно только не класть предмет в рюкзак
|
||||
if wgt[i - 1] > c as i32 {
|
||||
return knapsack_dfs_mem(wgt, val, mem, i - 1, c);
|
||||
}
|
||||
// Вычислить максимальную стоимость для случаев, когда предмет i не кладут и кладут
|
||||
let no = knapsack_dfs_mem(wgt, val, mem, i - 1, c);
|
||||
let yes = knapsack_dfs_mem(wgt, val, mem, i - 1, c - wgt[i - 1] as usize) + val[i - 1];
|
||||
// Сохранить и вернуть вариант с большей стоимостью из двух решений
|
||||
mem[i][c] = std::cmp::max(no, yes);
|
||||
mem[i][c]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Рюкзак 0-1: динамическое программирование */
|
||||
fn knapsack_dp(wgt: &[i32], val: &[i32], cap: usize) -> i32 {
|
||||
let n = wgt.len();
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
let mut dp = vec![vec![0; cap + 1]; n + 1];
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for i in 1..=n {
|
||||
for c in 1..=cap {
|
||||
if wgt[i - 1] > c as i32 {
|
||||
// Если вместимость рюкзака превышена, предмет i не выбирать
|
||||
dp[i][c] = dp[i - 1][c];
|
||||
} else {
|
||||
// Большее из двух решений: не брать или взять предмет i
|
||||
dp[i][c] = std::cmp::max(
|
||||
dp[i - 1][c],
|
||||
dp[i - 1][c - wgt[i - 1] as usize] + val[i - 1],
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
dp[n][cap]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Рюкзак 0-1: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
fn knapsack_dp_comp(wgt: &[i32], val: &[i32], cap: usize) -> i32 {
|
||||
let n = wgt.len();
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
let mut dp = vec![0; cap + 1];
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for i in 1..=n {
|
||||
// Обход в обратном порядке
|
||||
for c in (1..=cap).rev() {
|
||||
if wgt[i - 1] <= c as i32 {
|
||||
// Большее из двух решений: не брать или взять предмет i
|
||||
dp[c] = std::cmp::max(dp[c], dp[c - wgt[i - 1] as usize] + val[i - 1]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
dp[cap]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
pub fn main() {
|
||||
let wgt = [10, 20, 30, 40, 50];
|
||||
let val = [50, 120, 150, 210, 240];
|
||||
let cap: usize = 50;
|
||||
let n = wgt.len();
|
||||
|
||||
// Полный перебор
|
||||
let res = knapsack_dfs(&wgt, &val, n, cap);
|
||||
println!("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = {res}");
|
||||
|
||||
// Поиск с запоминанием
|
||||
let mut mem = vec![vec![0; cap + 1]; n + 1];
|
||||
for row in mem.iter_mut() {
|
||||
row.fill(-1);
|
||||
}
|
||||
let res = knapsack_dfs_mem(&wgt, &val, &mut mem, n, cap);
|
||||
println!("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = {res}");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
let res = knapsack_dp(&wgt, &val, cap);
|
||||
println!("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = {res}");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
let res = knapsack_dp_comp(&wgt, &val, cap);
|
||||
println!("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = {res}");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,52 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: min_cost_climbing_stairs_dp.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-09
|
||||
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
use std::cmp;
|
||||
|
||||
/* Минимальная стоимость подъема по лестнице: динамическое программирование */
|
||||
fn min_cost_climbing_stairs_dp(cost: &[i32]) -> i32 {
|
||||
let n = cost.len() - 1;
|
||||
if n == 1 || n == 2 {
|
||||
return cost[n];
|
||||
}
|
||||
// Инициализация таблицы dp для хранения решений подзадач
|
||||
let mut dp = vec![-1; n + 1];
|
||||
// Начальное состояние: заранее задать решения наименьших подзадач
|
||||
dp[1] = cost[1];
|
||||
dp[2] = cost[2];
|
||||
// Переход состояний: постепенное решение больших подзадач через меньшие
|
||||
for i in 3..=n {
|
||||
dp[i] = cmp::min(dp[i - 1], dp[i - 2]) + cost[i];
|
||||
}
|
||||
dp[n]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Минимальная стоимость подъема по лестнице: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
fn min_cost_climbing_stairs_dp_comp(cost: &[i32]) -> i32 {
|
||||
let n = cost.len() - 1;
|
||||
if n == 1 || n == 2 {
|
||||
return cost[n];
|
||||
};
|
||||
let (mut a, mut b) = (cost[1], cost[2]);
|
||||
for i in 3..=n {
|
||||
let tmp = b;
|
||||
b = cmp::min(a, tmp) + cost[i];
|
||||
a = tmp;
|
||||
}
|
||||
b
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
pub fn main() {
|
||||
let cost = [0, 1, 10, 1, 1, 1, 10, 1, 1, 10, 1];
|
||||
println!("Список стоимостей ступеней = {:?}", &cost);
|
||||
|
||||
let res = min_cost_climbing_stairs_dp(&cost);
|
||||
println!("Минимальная стоимость подъема по лестнице = {res}");
|
||||
|
||||
let res = min_cost_climbing_stairs_dp_comp(&cost);
|
||||
println!("Минимальная стоимость подъема по лестнице = {res}");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,120 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: min_path_sum.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-09
|
||||
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Минимальная сумма пути: полный перебор */
|
||||
fn min_path_sum_dfs(grid: &Vec<Vec<i32>>, i: i32, j: i32) -> i32 {
|
||||
// Если это верхняя левая ячейка, завершить поиск
|
||||
if i == 0 && j == 0 {
|
||||
return grid[0][0];
|
||||
}
|
||||
// Если индексы строки или столбца выходят за границы, вернуть стоимость +∞
|
||||
if i < 0 || j < 0 {
|
||||
return i32::MAX;
|
||||
}
|
||||
// Вычислить минимальную стоимость пути из левого верхнего угла до (i-1, j) и (i, j-1)
|
||||
let up = min_path_sum_dfs(grid, i - 1, j);
|
||||
let left = min_path_sum_dfs(grid, i, j - 1);
|
||||
// Вернуть минимальную стоимость пути из левого верхнего угла до (i, j)
|
||||
std::cmp::min(left, up) + grid[i as usize][j as usize]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Минимальная сумма пути: поиск с мемоизацией */
|
||||
fn min_path_sum_dfs_mem(grid: &Vec<Vec<i32>>, mem: &mut Vec<Vec<i32>>, i: i32, j: i32) -> i32 {
|
||||
// Если это верхняя левая ячейка, завершить поиск
|
||||
if i == 0 && j == 0 {
|
||||
return grid[0][0];
|
||||
}
|
||||
// Если индексы строки или столбца выходят за границы, вернуть стоимость +∞
|
||||
if i < 0 || j < 0 {
|
||||
return i32::MAX;
|
||||
}
|
||||
// Если запись уже есть, вернуть сразу
|
||||
if mem[i as usize][j as usize] != -1 {
|
||||
return mem[i as usize][j as usize];
|
||||
}
|
||||
// Минимальная стоимость пути для левой и верхней ячеек
|
||||
let up = min_path_sum_dfs_mem(grid, mem, i - 1, j);
|
||||
let left = min_path_sum_dfs_mem(grid, mem, i, j - 1);
|
||||
// Сохранить и вернуть минимальную стоимость пути из левого верхнего угла до (i, j)
|
||||
mem[i as usize][j as usize] = std::cmp::min(left, up) + grid[i as usize][j as usize];
|
||||
mem[i as usize][j as usize]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Минимальная сумма пути: динамическое программирование */
|
||||
fn min_path_sum_dp(grid: &Vec<Vec<i32>>) -> i32 {
|
||||
let (n, m) = (grid.len(), grid[0].len());
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
let mut dp = vec![vec![0; m]; n];
|
||||
dp[0][0] = grid[0][0];
|
||||
// Переход состояний: первая строка
|
||||
for j in 1..m {
|
||||
dp[0][j] = dp[0][j - 1] + grid[0][j];
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний: первый столбец
|
||||
for i in 1..n {
|
||||
dp[i][0] = dp[i - 1][0] + grid[i][0];
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний: остальные строки и столбцы
|
||||
for i in 1..n {
|
||||
for j in 1..m {
|
||||
dp[i][j] = std::cmp::min(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]) + grid[i][j];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
dp[n - 1][m - 1]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Минимальная сумма пути: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
fn min_path_sum_dp_comp(grid: &Vec<Vec<i32>>) -> i32 {
|
||||
let (n, m) = (grid.len(), grid[0].len());
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
let mut dp = vec![0; m];
|
||||
// Переход состояний: первая строка
|
||||
dp[0] = grid[0][0];
|
||||
for j in 1..m {
|
||||
dp[j] = dp[j - 1] + grid[0][j];
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний: остальные строки
|
||||
for i in 1..n {
|
||||
// Переход состояний: первый столбец
|
||||
dp[0] = dp[0] + grid[i][0];
|
||||
// Переход состояний: остальные столбцы
|
||||
for j in 1..m {
|
||||
dp[j] = std::cmp::min(dp[j - 1], dp[j]) + grid[i][j];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
dp[m - 1]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
pub fn main() {
|
||||
let grid = vec![
|
||||
vec![1, 3, 1, 5],
|
||||
vec![2, 2, 4, 2],
|
||||
vec![5, 3, 2, 1],
|
||||
vec![4, 3, 5, 2],
|
||||
];
|
||||
let (n, m) = (grid.len(), grid[0].len());
|
||||
|
||||
// Полный перебор
|
||||
let res = min_path_sum_dfs(&grid, n as i32 - 1, m as i32 - 1);
|
||||
println!("Минимальная сумма пути из левого верхнего угла в правый нижний = {res}");
|
||||
|
||||
// Поиск с мемоизацией
|
||||
let mut mem = vec![vec![0; m]; n];
|
||||
for row in mem.iter_mut() {
|
||||
row.fill(-1);
|
||||
}
|
||||
let res = min_path_sum_dfs_mem(&grid, &mut mem, n as i32 - 1, m as i32 - 1);
|
||||
println!("Минимальная сумма пути из левого верхнего угла в правый нижний = {res}");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
let res = min_path_sum_dp(&grid);
|
||||
println!("Минимальная сумма пути из левого верхнего угла в правый нижний = {res}");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
let res = min_path_sum_dp_comp(&grid);
|
||||
println!("Минимальная сумма пути из левого верхнего угла в правый нижний = {res}");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,60 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: unbounded_knapsack.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-09
|
||||
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Полный рюкзак: динамическое программирование */
|
||||
fn unbounded_knapsack_dp(wgt: &[i32], val: &[i32], cap: usize) -> i32 {
|
||||
let n = wgt.len();
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
let mut dp = vec![vec![0; cap + 1]; n + 1];
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for i in 1..=n {
|
||||
for c in 1..=cap {
|
||||
if wgt[i - 1] > c as i32 {
|
||||
// Если вместимость рюкзака превышена, предмет i не выбирать
|
||||
dp[i][c] = dp[i - 1][c];
|
||||
} else {
|
||||
// Большее из двух решений: не брать или взять предмет i
|
||||
dp[i][c] = std::cmp::max(dp[i - 1][c], dp[i][c - wgt[i - 1] as usize] + val[i - 1]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[n][cap];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Полный рюкзак: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
fn unbounded_knapsack_dp_comp(wgt: &[i32], val: &[i32], cap: usize) -> i32 {
|
||||
let n = wgt.len();
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
let mut dp = vec![0; cap + 1];
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for i in 1..=n {
|
||||
for c in 1..=cap {
|
||||
if wgt[i - 1] > c as i32 {
|
||||
// Если вместимость рюкзака превышена, предмет i не выбирать
|
||||
dp[c] = dp[c];
|
||||
} else {
|
||||
// Большее из двух решений: не брать или взять предмет i
|
||||
dp[c] = std::cmp::max(dp[c], dp[c - wgt[i - 1] as usize] + val[i - 1]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
dp[cap]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
pub fn main() {
|
||||
let wgt = [1, 2, 3];
|
||||
let val = [5, 11, 15];
|
||||
let cap: usize = 4;
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
let res = unbounded_knapsack_dp(&wgt, &val, cap);
|
||||
println!("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = {res}");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
let res = unbounded_knapsack_dp_comp(&wgt, &val, cap);
|
||||
println!("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = {res}");
|
||||
}
|
||||
Reference in New Issue
Block a user