题解 | #牛能和牛可乐的礼物#

牛能和牛可乐的礼物

http://www.nowcoder.com/practice/6c5c3a9901ec4a90aa140348243da4e8

题意

给定数组presentVecpresentVecpresentVec,把数组拆分成两个子数组,使得两个子数组分别的和的差最小。

范围,数组长度n100n \leq 100n100, 所有值111100100100之间

方法

深搜(TLE)

代码

我们可以枚举所有的选择方案,选或者不选。

那么有dfs()dfs(当前选择位置,当前选择总和)dfs()

递归的方案分为选和不选

不选的话,那么总和不变dfs(+1)dfs(当前选择位置+1,当前选择总和)dfs(+1)

选择的话,总和加上当前位置的值dfs(+1+[])dfs(当前选择位置+1,当前选择总和+数组[当前选择位置])dfs(+1+[])

然后在递归的末端计算差值,在每一层比较并返回最小值。最顶层可得到答案。

#
# 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可
#
# 
# @param presentVec int整型一维数组 每个礼物的价值
# @return int整型
#
class Solution:
    def dfs(self , presentVec,s,idx, cnt):
        if idx == len(presentVec):
            return abs(s - 2*cnt)
        return min(
            self.dfs(presentVec, s, idx+1, cnt),
            self.dfs(presentVec, s, idx+1, cnt + presentVec[idx])
        )
        
        
    def maxPresent(self , presentVec ):
        return self.dfs(presentVec,sum(presentVec),0,0)

复杂度分析

时间复杂度: 我们对每一位遍历了是否取用,所以时间复杂度为O(2n)O(2^n)O(2n)

空间复杂度: 通过dfs,其栈的使用与递归深度有关,所以时间复杂度为O(n)O(n)O(n)

动态规划

要两个人的差最小,而已经知道两个人的和=所有数字的总和。

那么只要知道其中一个人的值,就能知道另一个人的值。

那么我们如果能求出其中一个人所有可能获得的值,再在这些值中看哪个会让差值最小,题目就解决了。

那么问题变成了如何计算所有可能值呢。


以示例1为例, 可选的是[1,2,3,4][1,2,3,4][1,2,3,4],总和为101010

最开始,因为没有选择任何的。 我们的可行状态为

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
true - - - - - - - - - -

接下来如果不选择111,那么还是仅有000是可达到的总和。

如果选了111,那么0+1=10+1=10+1=1也是可达的值

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
true true - - - - - - - - -

接下来是222, 不选择的话,那么就是上面000111可达。

如果要选择,则是0+2=20+2=20+2=21+2=31+2=31+2=3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
true true true true - - - - - - -

接下来是333

一样的道理,原来可达的依然可达,新增的可达都是由原来的可达加上333

所以0+3=30+3=30+3=3可达,1+3=41+3=41+3=4可达,2+3=52+3=52+3=5可达,3+3=63+3=63+3=6可达,

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
true true true true true true true - - - -

最后是444,新增的可达对应的是444101010

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
true true true true true true true true true true true

说明了所有都可达。

最后来找最小的差=min((sumv)v))=min(sum2v)=min(|(sum-v)-v)|) = min(|sum-2\cdot v|)=min((sumv)v))=min(sum2v), 在v=5v=5v=5 时取最小值


同理 题目的样例2: 数据为[1,3,5][1,3,5][1,3,5], 和为999, 可达变化表依次为

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
true - - - - - - - - -
true true - - - - - - - -
true true - true true - - - - -
true true - true true true true - true true

min(sum2v)min(|sum-2\cdot v|)min(sum2v)v=4v=4v=4v=5v=5v=5 时取最小值

由此我们可以编写代码.

  1. 初始化可达表
  2. 遍历所有值,每次根据值更新表
  3. 所有遍历完后,找表中能让差最小又可达的值即可

代码

class Solution {
public:
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param presentVec int整型vector 每个礼物的价值
     * @return int整型
     */
    int maxPresent(vector<int>& presentVec) {
        vector<bool> cost(10001,false);
        int s = 0;
        cost[0] = 1;
        for(auto v:presentVec){
            s+=v;
            // 倒序
            for(int newv=10000;newv>=v;newv--){
                cost[newv] = cost[newv] || cost[newv-v];
            }
        }
        int ans = 10000;
        for(int v=0;v<=10000;v++){
            if(!cost[v])continue;
            ans = min(ans,abs(s-2*v));
        }
        return ans;
    }
};

复杂度分析

空间复杂度: 我们仅用了是否可达的数组来记录状态,其余是都遍历的常数个临时变量,所以空间复杂度为O(max(presentVeci))O(max(\sum{presentVec_i}))O(max(presentVeci))

时间复杂度: 我们对每一个值,推导其选入导致的数组变化,枚举了从总和0之间的所有可行值。剩余部分求最接近的值耗费了O(max(presentVeci))O(max(\sum{presentVec_i}))O(max(presentVeci)),所以空间复杂度为O(max(presentVeci)n)O(max(\sum{presentVec_i}) \cdot n)O(max(presentVeci)n)

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