mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-07-17 17:26:06 +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 +1,44 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: climbing_stairs_backtrack.swift
|
||||
* Created Time: 2023-07-15
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Бэктрекинг */
|
||||
func backtrack(choices: [Int], state: Int, n: Int, res: inout [Int]) {
|
||||
// Когда подъем достигает n-й ступени, число вариантов увеличивается на 1
|
||||
if state == n {
|
||||
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: choices, state: state + choice, n: n, res: &res)
|
||||
// Откат
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: бэктрекинг */
|
||||
func climbingStairsBacktrack(n: Int) -> Int {
|
||||
let choices = [1, 2] // Можно подняться на 1 или 2 ступени
|
||||
let state = 0 // Начать подъем с 0-й ступени
|
||||
var res: [Int] = []
|
||||
res.append(0) // Использовать res[0] для хранения числа решений
|
||||
backtrack(choices: choices, state: state, n: n, res: &res)
|
||||
return res[0]
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum ClimbingStairsBacktrack {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let n = 9
|
||||
|
||||
let res = climbingStairsBacktrack(n: n)
|
||||
print("Количество способов подняться по лестнице из \(n) ступеней = \(res)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,36 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: climbing_stairs_constraint_dp.swift
|
||||
* Created Time: 2023-07-15
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице с ограничениями: динамическое программирование */
|
||||
func climbingStairsConstraintDP(n: Int) -> Int {
|
||||
if n == 1 || n == 2 {
|
||||
return 1
|
||||
}
|
||||
// Инициализация таблицы dp для хранения решений подзадач
|
||||
var dp = Array(repeating: Array(repeating: 0, count: 3), count: 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]
|
||||
}
|
||||
return dp[n][1] + dp[n][2]
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum ClimbingStairsConstraintDP {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let n = 9
|
||||
|
||||
let res = climbingStairsConstraintDP(n: n)
|
||||
print("Количество способов подняться по лестнице из \(n) ступеней = \(res)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,32 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: climbing_stairs_dfs.swift
|
||||
* Created Time: 2023-07-15
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Поиск */
|
||||
func dfs(i: Int) -> Int {
|
||||
// dp[1] и dp[2] уже известны, вернуть их
|
||||
if i == 1 || i == 2 {
|
||||
return i
|
||||
}
|
||||
// dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]
|
||||
let count = dfs(i: i - 1) + dfs(i: i - 2)
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: поиск */
|
||||
func climbingStairsDFS(n: Int) -> Int {
|
||||
dfs(i: n)
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum ClimbingStairsDFS {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let n = 9
|
||||
|
||||
let res = climbingStairsDFS(n: n)
|
||||
print("Количество способов подняться по лестнице из \(n) ступеней = \(res)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,40 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: climbing_stairs_dfs_mem.swift
|
||||
* Created Time: 2023-07-15
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Поиск с мемоизацией */
|
||||
func dfs(i: Int, mem: inout [Int]) -> Int {
|
||||
// dp[1] и dp[2] уже известны, вернуть их
|
||||
if i == 1 || i == 2 {
|
||||
return i
|
||||
}
|
||||
// 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: i - 1, mem: &mem) + dfs(i: i - 2, mem: &mem)
|
||||
// Сохранить dp[i]
|
||||
mem[i] = count
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: поиск с мемоизацией */
|
||||
func climbingStairsDFSMem(n: Int) -> Int {
|
||||
// mem[i] хранит число способов подняться на i-ю ступень, -1 означает отсутствие записи
|
||||
var mem = Array(repeating: -1, count: n + 1)
|
||||
return dfs(i: n, mem: &mem)
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum ClimbingStairsDFSMem {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let n = 9
|
||||
|
||||
let res = climbingStairsDFSMem(n: n)
|
||||
print("Количество способов подняться по лестнице из \(n) ступеней = \(res)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,49 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: climbing_stairs_dp.swift
|
||||
* Created Time: 2023-07-15
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: динамическое программирование */
|
||||
func climbingStairsDP(n: Int) -> Int {
|
||||
if n == 1 || n == 2 {
|
||||
return n
|
||||
}
|
||||
// Инициализация таблицы dp для хранения решений подзадач
|
||||
var dp = Array(repeating: 0, count: 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]
|
||||
}
|
||||
return dp[n]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
func climbingStairsDPComp(n: Int) -> Int {
|
||||
if n == 1 || n == 2 {
|
||||
return n
|
||||
}
|
||||
var a = 1
|
||||
var b = 2
|
||||
for _ in 3 ... n {
|
||||
(a, b) = (b, a + b)
|
||||
}
|
||||
return b
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum ClimbingStairsDP {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let n = 9
|
||||
|
||||
var res = climbingStairsDP(n: n)
|
||||
print("Количество способов подняться по лестнице из \(n) ступеней = \(res)")
|
||||
|
||||
res = climbingStairsDPComp(n: n)
|
||||
print("Количество способов подняться по лестнице из \(n) ступеней = \(res)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,69 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: coin_change.swift
|
||||
* Created Time: 2023-07-15
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Размен монет: динамическое программирование */
|
||||
func coinChangeDP(coins: [Int], amt: Int) -> Int {
|
||||
let n = coins.count
|
||||
let MAX = amt + 1
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
var dp = Array(repeating: Array(repeating: 0, count: amt + 1), count: 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 {
|
||||
// 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] = min(dp[i - 1][a], dp[i][a - coins[i - 1]] + 1)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[n][amt] != MAX ? dp[n][amt] : -1
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Размен монет: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
func coinChangeDPComp(coins: [Int], amt: Int) -> Int {
|
||||
let n = coins.count
|
||||
let MAX = amt + 1
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
var dp = Array(repeating: MAX, count: amt + 1)
|
||||
dp[0] = 0
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for i in 1 ... n {
|
||||
for a in 1 ... amt {
|
||||
if coins[i - 1] > a {
|
||||
// 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] = min(dp[a], dp[a - coins[i - 1]] + 1)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[amt] != MAX ? dp[amt] : -1
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum CoinChange {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let coins = [1, 2, 5]
|
||||
let amt = 4
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
var res = coinChangeDP(coins: coins, amt: amt)
|
||||
print("Минимальное число монет для набора целевой суммы = \(res)")
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
res = coinChangeDPComp(coins: coins, amt: amt)
|
||||
print("Минимальное число монет для набора целевой суммы = \(res)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,67 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: coin_change_ii.swift
|
||||
* Created Time: 2023-07-16
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Размен монет II: динамическое программирование */
|
||||
func coinChangeIIDP(coins: [Int], amt: Int) -> Int {
|
||||
let n = coins.count
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
var dp = Array(repeating: Array(repeating: 0, count: amt + 1), count: 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 {
|
||||
// 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]]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[n][amt]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Размен монет II: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
func coinChangeIIDPComp(coins: [Int], amt: Int) -> Int {
|
||||
let n = coins.count
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
var dp = Array(repeating: 0, count: amt + 1)
|
||||
dp[0] = 1
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for i in 1 ... n {
|
||||
for a in 1 ... amt {
|
||||
if coins[i - 1] > a {
|
||||
// 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]]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[amt]
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum CoinChangeII {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let coins = [1, 2, 5]
|
||||
let amt = 5
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
var res = coinChangeIIDP(coins: coins, amt: amt)
|
||||
print("Количество комбинаций монет для набора целевой суммы = \(res)")
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
res = coinChangeIIDPComp(coins: coins, amt: amt)
|
||||
print("Количество комбинаций монет для набора целевой суммы = \(res)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,147 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: edit_distance.swift
|
||||
* Created Time: 2023-07-16
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Редакционное расстояние: полный перебор */
|
||||
func editDistanceDFS(s: String, t: String, i: Int, j: Int) -> Int {
|
||||
// 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
|
||||
}
|
||||
// Если t пусто, вернуть длину s
|
||||
if j == 0 {
|
||||
return i
|
||||
}
|
||||
// Если два символа равны, сразу пропустить их
|
||||
if s.utf8CString[i - 1] == t.utf8CString[j - 1] {
|
||||
return editDistanceDFS(s: s, t: t, i: i - 1, j: j - 1)
|
||||
}
|
||||
// Минимальное число шагов редактирования = минимальное число шагов для вставки, удаления и замены + 1
|
||||
let insert = editDistanceDFS(s: s, t: t, i: i, j: j - 1)
|
||||
let delete = editDistanceDFS(s: s, t: t, i: i - 1, j: j)
|
||||
let replace = editDistanceDFS(s: s, t: t, i: i - 1, j: j - 1)
|
||||
// Вернуть минимальное число шагов редактирования
|
||||
return min(min(insert, delete), replace) + 1
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Редакционное расстояние: поиск с мемоизацией */
|
||||
func editDistanceDFSMem(s: String, t: String, mem: inout [[Int]], i: Int, j: Int) -> Int {
|
||||
// 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
|
||||
}
|
||||
// Если t пусто, вернуть длину s
|
||||
if j == 0 {
|
||||
return i
|
||||
}
|
||||
// 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.utf8CString[i - 1] == t.utf8CString[j - 1] {
|
||||
return editDistanceDFS(s: s, t: t, i: i - 1, j: j - 1)
|
||||
}
|
||||
// Минимальное число шагов редактирования = минимальное число шагов для вставки, удаления и замены + 1
|
||||
let insert = editDistanceDFS(s: s, t: t, i: i, j: j - 1)
|
||||
let delete = editDistanceDFS(s: s, t: t, i: i - 1, j: j)
|
||||
let replace = editDistanceDFS(s: s, t: t, i: i - 1, j: j - 1)
|
||||
// Сохранить и вернуть минимальное число шагов редактирования
|
||||
mem[i][j] = min(min(insert, delete), replace) + 1
|
||||
return mem[i][j]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Редакционное расстояние: динамическое программирование */
|
||||
func editDistanceDP(s: String, t: String) -> Int {
|
||||
let n = s.utf8CString.count
|
||||
let m = t.utf8CString.count
|
||||
var dp = Array(repeating: Array(repeating: 0, count: m + 1), count: n + 1)
|
||||
// Переход состояний: первая строка и первый столбец
|
||||
for i in 1 ... n {
|
||||
dp[i][0] = i
|
||||
}
|
||||
for j in 1 ... m {
|
||||
dp[0][j] = j
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний: остальные строки и столбцы
|
||||
for i in 1 ... n {
|
||||
for j in 1 ... m {
|
||||
if s.utf8CString[i - 1] == t.utf8CString[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] = min(min(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]), dp[i - 1][j - 1]) + 1
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[n][m]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Редакционное расстояние: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
func editDistanceDPComp(s: String, t: String) -> Int {
|
||||
let n = s.utf8CString.count
|
||||
let m = t.utf8CString.count
|
||||
var dp = Array(repeating: 0, count: m + 1)
|
||||
// Переход состояний: первая строка
|
||||
for j in 1 ... m {
|
||||
dp[j] = j
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний: остальные строки
|
||||
for i in 1 ... n {
|
||||
// Переход состояний: первый столбец
|
||||
var leftup = dp[0] // Временно сохранить dp[i-1, j-1]
|
||||
dp[0] = i
|
||||
// Переход состояний: остальные столбцы
|
||||
for j in 1 ... m {
|
||||
let temp = dp[j]
|
||||
if s.utf8CString[i - 1] == t.utf8CString[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] = min(min(dp[j - 1], dp[j]), leftup) + 1
|
||||
}
|
||||
leftup = temp // Обновить до значения dp[i-1, j-1] для следующей итерации
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[m]
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum EditDistance {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let s = "bag"
|
||||
let t = "pack"
|
||||
let n = s.utf8CString.count
|
||||
let m = t.utf8CString.count
|
||||
|
||||
// Полный перебор
|
||||
var res = editDistanceDFS(s: s, t: t, i: n, j: m)
|
||||
print("Чтобы преобразовать \(s) в \(t), нужно минимум \(res) шагов")
|
||||
|
||||
// Поиск с мемоизацией
|
||||
var mem = Array(repeating: Array(repeating: -1, count: m + 1), count: n + 1)
|
||||
res = editDistanceDFSMem(s: s, t: t, mem: &mem, i: n, j: m)
|
||||
print("Чтобы преобразовать \(s) в \(t), нужно минимум \(res) шагов")
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
res = editDistanceDP(s: s, t: t)
|
||||
print("Чтобы преобразовать \(s) в \(t), нужно минимум \(res) шагов")
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
res = editDistanceDPComp(s: s, t: t)
|
||||
print("Чтобы преобразовать \(s) в \(t), нужно минимум \(res) шагов")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,110 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: knapsack.swift
|
||||
* Created Time: 2023-07-15
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Рюкзак 0-1: полный перебор */
|
||||
func knapsackDFS(wgt: [Int], val: [Int], i: Int, c: Int) -> Int {
|
||||
// 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 {
|
||||
return knapsackDFS(wgt: wgt, val: val, i: i - 1, c: c)
|
||||
}
|
||||
// Вычислить максимальную стоимость для случаев, когда предмет i не кладут и кладут
|
||||
let no = knapsackDFS(wgt: wgt, val: val, i: i - 1, c: c)
|
||||
let yes = knapsackDFS(wgt: wgt, val: val, i: i - 1, c: c - wgt[i - 1]) + val[i - 1]
|
||||
// Вернуть вариант с большей стоимостью из двух возможных
|
||||
return max(no, yes)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Рюкзак 0-1: поиск с мемоизацией */
|
||||
func knapsackDFSMem(wgt: [Int], val: [Int], mem: inout [[Int]], i: Int, c: Int) -> Int {
|
||||
// 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 {
|
||||
return knapsackDFSMem(wgt: wgt, val: val, mem: &mem, i: i - 1, c: c)
|
||||
}
|
||||
// Вычислить максимальную стоимость для случаев, когда предмет i не кладут и кладут
|
||||
let no = knapsackDFSMem(wgt: wgt, val: val, mem: &mem, i: i - 1, c: c)
|
||||
let yes = knapsackDFSMem(wgt: wgt, val: val, mem: &mem, i: i - 1, c: c - wgt[i - 1]) + val[i - 1]
|
||||
// Сохранить и вернуть вариант с большей стоимостью из двух решений
|
||||
mem[i][c] = max(no, yes)
|
||||
return mem[i][c]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Рюкзак 0-1: динамическое программирование */
|
||||
func knapsackDP(wgt: [Int], val: [Int], cap: Int) -> Int {
|
||||
let n = wgt.count
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
var dp = Array(repeating: Array(repeating: 0, count: cap + 1), count: n + 1)
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for i in 1 ... n {
|
||||
for c in 1 ... cap {
|
||||
if wgt[i - 1] > c {
|
||||
// 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] = max(dp[i - 1][c], dp[i - 1][c - wgt[i - 1]] + val[i - 1])
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[n][cap]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Рюкзак 0-1: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
func knapsackDPComp(wgt: [Int], val: [Int], cap: Int) -> Int {
|
||||
let n = wgt.count
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
var dp = Array(repeating: 0, count: cap + 1)
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for i in 1 ... n {
|
||||
// Обход в обратном порядке
|
||||
for c in (1 ... cap).reversed() {
|
||||
if wgt[i - 1] <= c {
|
||||
// Большее из двух решений: не брать или взять предмет i
|
||||
dp[c] = max(dp[c], dp[c - wgt[i - 1]] + val[i - 1])
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[cap]
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum Knapsack {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let wgt = [10, 20, 30, 40, 50]
|
||||
let val = [50, 120, 150, 210, 240]
|
||||
let cap = 50
|
||||
let n = wgt.count
|
||||
|
||||
// Полный перебор
|
||||
var res = knapsackDFS(wgt: wgt, val: val, i: n, c: cap)
|
||||
print("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = \(res)")
|
||||
|
||||
// Поиск с мемоизацией
|
||||
var mem = Array(repeating: Array(repeating: -1, count: cap + 1), count: n + 1)
|
||||
res = knapsackDFSMem(wgt: wgt, val: val, mem: &mem, i: n, c: cap)
|
||||
print("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = \(res)")
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
res = knapsackDP(wgt: wgt, val: val, cap: cap)
|
||||
print("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = \(res)")
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
res = knapsackDPComp(wgt: wgt, val: val, cap: cap)
|
||||
print("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = \(res)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,51 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: min_cost_climbing_stairs_dp.swift
|
||||
* Created Time: 2023-07-15
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Минимальная стоимость подъема по лестнице: динамическое программирование */
|
||||
func minCostClimbingStairsDP(cost: [Int]) -> Int {
|
||||
let n = cost.count - 1
|
||||
if n == 1 || n == 2 {
|
||||
return cost[n]
|
||||
}
|
||||
// Инициализация таблицы dp для хранения решений подзадач
|
||||
var dp = Array(repeating: 0, count: 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] = min(dp[i - 1], dp[i - 2]) + cost[i]
|
||||
}
|
||||
return dp[n]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Минимальная стоимость подъема по лестнице: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
func minCostClimbingStairsDPComp(cost: [Int]) -> Int {
|
||||
let n = cost.count - 1
|
||||
if n == 1 || n == 2 {
|
||||
return cost[n]
|
||||
}
|
||||
var (a, b) = (cost[1], cost[2])
|
||||
for i in 3 ... n {
|
||||
(a, b) = (b, min(a, b) + cost[i])
|
||||
}
|
||||
return b
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum MinCostClimbingStairsDP {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let cost = [0, 1, 10, 1, 1, 1, 10, 1, 1, 10, 1]
|
||||
print("Список стоимостей ступеней = \(cost)")
|
||||
|
||||
var res = minCostClimbingStairsDP(cost: cost)
|
||||
print("Минимальная стоимость подъема по лестнице = \(res)")
|
||||
|
||||
res = minCostClimbingStairsDPComp(cost: cost)
|
||||
print("Минимальная стоимость подъема по лестнице = \(res)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,123 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: min_path_sum.swift
|
||||
* Created Time: 2023-07-15
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Минимальная сумма пути: полный перебор */
|
||||
func minPathSumDFS(grid: [[Int]], i: Int, j: Int) -> Int {
|
||||
// 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 .max
|
||||
}
|
||||
// Вычислить минимальную стоимость пути из левого верхнего угла до (i-1, j) и (i, j-1)
|
||||
let up = minPathSumDFS(grid: grid, i: i - 1, j: j)
|
||||
let left = minPathSumDFS(grid: grid, i: i, j: j - 1)
|
||||
// Вернуть минимальную стоимость пути из левого верхнего угла до (i, j)
|
||||
return min(left, up) + grid[i][j]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Минимальная сумма пути: поиск с мемоизацией */
|
||||
func minPathSumDFSMem(grid: [[Int]], mem: inout [[Int]], i: Int, j: Int) -> Int {
|
||||
// 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 .max
|
||||
}
|
||||
// Если запись уже есть, вернуть сразу
|
||||
if mem[i][j] != -1 {
|
||||
return mem[i][j]
|
||||
}
|
||||
// Минимальная стоимость пути для левой и верхней ячеек
|
||||
let up = minPathSumDFSMem(grid: grid, mem: &mem, i: i - 1, j: j)
|
||||
let left = minPathSumDFSMem(grid: grid, mem: &mem, i: i, j: j - 1)
|
||||
// Сохранить и вернуть минимальную стоимость пути из левого верхнего угла до (i, j)
|
||||
mem[i][j] = min(left, up) + grid[i][j]
|
||||
return mem[i][j]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Минимальная сумма пути: динамическое программирование */
|
||||
func minPathSumDP(grid: [[Int]]) -> Int {
|
||||
let n = grid.count
|
||||
let m = grid[0].count
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
var dp = Array(repeating: Array(repeating: 0, count: m), count: 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] = min(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]) + grid[i][j]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[n - 1][m - 1]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Минимальная сумма пути: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
func minPathSumDPComp(grid: [[Int]]) -> Int {
|
||||
let n = grid.count
|
||||
let m = grid[0].count
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
var dp = Array(repeating: 0, count: 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] = min(dp[j - 1], dp[j]) + grid[i][j]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[m - 1]
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum MinPathSum {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let grid = [
|
||||
[1, 3, 1, 5],
|
||||
[2, 2, 4, 2],
|
||||
[5, 3, 2, 1],
|
||||
[4, 3, 5, 2],
|
||||
]
|
||||
let n = grid.count
|
||||
let m = grid[0].count
|
||||
|
||||
// Полный перебор
|
||||
var res = minPathSumDFS(grid: grid, i: n - 1, j: m - 1)
|
||||
print("Минимальная сумма пути из левого верхнего угла в правый нижний = \(res)")
|
||||
|
||||
// Поиск с мемоизацией
|
||||
var mem = Array(repeating: Array(repeating: -1, count: m), count: n)
|
||||
res = minPathSumDFSMem(grid: grid, mem: &mem, i: n - 1, j: m - 1)
|
||||
print("Минимальная сумма пути из левого верхнего угла в правый нижний = \(res)")
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
res = minPathSumDP(grid: grid)
|
||||
print("Минимальная сумма пути из левого верхнего угла в правый нижний = \(res)")
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
res = minPathSumDPComp(grid: grid)
|
||||
print("Минимальная сумма пути из левого верхнего угла в правый нижний = \(res)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,63 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: unbounded_knapsack.swift
|
||||
* Created Time: 2023-07-15
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Полный рюкзак: динамическое программирование */
|
||||
func unboundedKnapsackDP(wgt: [Int], val: [Int], cap: Int) -> Int {
|
||||
let n = wgt.count
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
var dp = Array(repeating: Array(repeating: 0, count: cap + 1), count: n + 1)
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for i in 1 ... n {
|
||||
for c in 1 ... cap {
|
||||
if wgt[i - 1] > c {
|
||||
// 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] = max(dp[i - 1][c], dp[i][c - wgt[i - 1]] + val[i - 1])
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[n][cap]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Полный рюкзак: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
func unboundedKnapsackDPComp(wgt: [Int], val: [Int], cap: Int) -> Int {
|
||||
let n = wgt.count
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
var dp = Array(repeating: 0, count: cap + 1)
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for i in 1 ... n {
|
||||
for c in 1 ... cap {
|
||||
if wgt[i - 1] > c {
|
||||
// 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] = max(dp[c], dp[c - wgt[i - 1]] + val[i - 1])
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[cap]
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum UnboundedKnapsack {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let wgt = [1, 2, 3]
|
||||
let val = [5, 11, 15]
|
||||
let cap = 4
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
var res = unboundedKnapsackDP(wgt: wgt, val: val, cap: cap)
|
||||
print("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = \(res)")
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
res = unboundedKnapsackDPComp(wgt: wgt, val: val, cap: cap)
|
||||
print("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = \(res)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Reference in New Issue
Block a user