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拼凑面额

[编程题]拼凑面额
  • 热度指数:21541 时间限制:C/C++ 1秒,其他语言2秒 空间限制:C/C++ 256M,其他语言512M
  • 算法知识视频讲解
给你六种面额 1、5、10、20、50、100 元的纸币,假设每种币值的数量都足够多,编写程序求组成 n 元的不同组合的个数。

数据范围: ,保证 n 是整数

输入描述:
输入为一个数字N,即需要拼凑的面额


输出描述:
输出也是一个数字,为组成N的组合个数。
示例1

输入

5

输出

2
经典dp
import java.util.Scanner;

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int N = scanner.nextInt();
        System.out.println(dp(N));
    }
    public static long dp(int N) {
        int []arr = {1,5,10,20,50,100};
        //仅用前i种钞票构成j面额
        long [][]dp = new long[7][N + 1];
        dp[0][0] = 1;
        for (int i = 1;i <= 6;i ++) {
            dp[i][0] = 1;
        }
        for (int i = 1;i <= N;i ++) {
            dp[0][N] = 0;
        }

        for (int i = 1;i <= 6;i ++) {
            for (int j = 1;j <= N;j ++) {
                for (int k = 1;j >= k * arr[i - 1];k ++) {
                    dp[i][j] += dp[i - 1][j - k * arr[i - 1]];
                }
                dp[i][j] += dp[i - 1][j];
            }
        }
        return dp[6][N];
    }
}

发表于 2018-06-13 23:32:17 回复(0)
import java.util.Scanner;
public class Main {
    
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        int N = scan.nextInt();
        int[] penny = new int[] {1, 5, 10, 20, 50, 100};
        int rows = penny.length, cols = N + 1;
        long[] dp = new long[cols];
        //第一行dp[0][j]
        for (int j = 0; j * penny[0] < cols; j++) {
            dp[j * penny[0]] = 1;
        }
        for (int i = 1; i < rows; i++) {
            dp[0] = 1;
            for (int j = 1; j < cols; j++) {
                dp[j] = dp[j] + ((j - penny[i] >= 0) ? dp[j - penny[i]] : 0);
            }
        }
        System.out.println(dp[cols - 1]);
    }
    
}

发表于 2018-03-29 09:52:32 回复(0)

原文链接点这里(点开有惊喜)


大师兄:这个题呀,确实可以用动态规划。我来考考你,还记得动态规划的三要素吗?

小师弟:【最优子结构】、【边界】、【状态转移公式】

大师兄:是的。那我来考考你,假如输入的是1000元,那么这个问题的最优子结构是什么?
为了问题讨论方便,咱们约定一下格式:

  • n元钱用最大面值不超过m元的基本面值组合起来的个数,记为A(n,m),那么1000元用{1,5,10,20,50,100}组合个数记为A(1000,100),1000元用{1,5,10,20,50}组合个数记为A(1000,50)......1000元用{1}组合个数记为A(1000,1);
  • i元钱的组合中,包含的最大面值为j元(显然j可以取1,5,10,20,50,100)的组合,记为B(i,j),那么1000元的分配组合中,最大面值为100的记为B(1000,100),最大面值为1元的记为B(1000,1)。

小师弟:1000元钱的组合可以分为,最大面值为100的,和最大面值小于100的。

大师兄:是的,按照咱们的约定方式,在基本面值为{1,5,10,20,50,100}时,1000元钱的组合记为A(1000,100),最大面值为100的记为B(1000,100),而最大面值小于100的组合就相当于用基本面值为{1,5,10,20,50}来组合,所以记为A(1000,50)。

小师弟:所以是不是可以得到,A(1000,100) = B(1000,100) + A(1000,50)。

大师兄:是的,另外B(1000,100)是不是还可以继续化简呢,你想想,1000元钱的组合中最大面值为100的组合,如果拿去了一张100元钱,剩下的组合有什么特点?

小师弟:最大面值为100,说明至少有一张100,现在拿去了一张100,那么就可能一张毛爷爷也没有了,剩下的组合中,基本面值还是{1,5,10,20,50,100},但是包含的最大面值不一定是100了,因为还剩下900元钱,所以是不是可以认为是用最大面值不超过100元的基本面值来组合900元?也就是A(900,100) 。

大师兄:非常好,所以我们就得到了A(1000,100) =A(900,100) + A(1000,50)。

小师弟:我知道了,这是递推公式,用这个我们就可以用递归来解决问题了。

A(0,100),A(1000,1)应该就属于边界条件了吧。

大师兄:是的。A(n,m)表示n元钱用最大面值不超过m元的基本面值组合起来的个数。

  • 一种情况是A(n,m) (n<m),就像A(0,100)。组合的最大面值肯定小于m元,如果还存在比m小的面值m-,那么A(n,m)=A(n,m-),如果m已经是最小的面值也就是1时,n肯定为0,这种组合方式的终极问题是A(0,1)。
  • 另一种情况是A(n,1) (n>=1),就像A(1000,1)。n>=1,而m=1时,根据常识,任意正数n元都可以用n张1元钱来组合,这种组合方式个数为1。

小师弟:那这个A(0,1)怎么处理呢?

大师兄:我们来看一下A(0,100)是怎么产生的,它的父节点是A(100,100) = A(0,100) + A(100,50),含义是100元钱用最大面值不超过100元的基本面值组合起来的个数,可以分为最大面值为100元,和最大面值小于100元两种情况,前一种情况就是B(100,100) = A(0,100)只有一种组合,就是一张100元,所以 A(0,100) = 1而后一种情况,100元用最大面值为不超过100元的基本面值来表示,就是A(100,50)

同理,m >= 1时,根据我们的推理过程B(m,m) = A(0,m),它对应用一张m元面值表示m元,也就是只有一种组合,所以A(0,m)一定为1。

我们来总结一下得到的所有推论:

【边界】

  • A(n,1) = 1 (n>=0)
  • A(0,m) = 1 (m=1,5,10,20,50,100)

【状态转移方程】

  • A(n,m) = A(n-m,m) + A(n,m-) (n>=m, m-为小于m的面值)
  • A(n,m) = A(n,m-) (n<m)

后面就交给你了,把你的代码秀一秀。

小师弟:有了递推公式和边界条件就可以用递归解决了,但是如果N太大,会使递归数深度很大,效率很低,所以这里更适合使用动态规划。动态规划从简单过程往复杂过程计算,并把后面会用到的数据保存下来,避免重复计算。计算备忘录如下:

以A(10,10)为例,A(10,10) = A(0,10) + A(10,5) = 1 + 3 = 4;可见,每一行的计算只需要在上一行的值和这一行前面的值,因此,用一个数组就可以完成。

// @author 小师弟
import java.util.Scanner;
public class Main {
    public static void main(String[] args){
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        int num = in.nextInt();

        int[] m = {1, 5, 10, 20, 50, 100}; // 保存基本面额的数组
        long[] data = new long[num+1]; // 保存计算数据的数组
        for(int i = 0; i <= num; i++) // 边界条件A(n,1) = 1 (n>=0)
            data[i] = 1;
        for(int i = 1; i < 6; i++) // 基本面额从5开始,因为1元情况在数组初始化时已经写入了
            for(int n = 1; n <= num; n++) // n从1开始,保证了边界条件A(0,m)=1 (m=1,5,10,20,50,100)
                if(n >= m[i])
                    data[n] += data[n - m[i]]; // 状态转移方程
        System.out.println(data[num]);
        in.close();
    }
}
大师兄:很好很好,撸起袖子加油干。

原文链接点这里(点开有惊喜)
编辑于 2018-07-05 12:25:38 回复(16)
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        int num = Integer.parseInt(br.readLine());
        int[] money = {1, 5, 10, 20, 50, 100};
        //dp[i]代表拼凑i元的方法
        long[] dp = new long[num + 1];
        dp[0] = 1;
        for (int i = 0; i < money.length; i++) {
            for (int j = 1; j <= num; j++) {
                if (j >= money[i])
                    dp[j] = dp[j] + dp[j - money[i]];
            }
        }
        System.out.println(dp[num]);
    }
}
发表于 2018-03-18 14:54:37 回复(0)
一个典型的dp问题,参照了大神的思路加上百度dp思想,总结一下:
1.dp概念:简单来说就是将原来的问题分解成多个子问题,然后将子问题一个一个的解决,最终问题的规模变小了;
2.本题可以使用dp的思想来做,合成一个面值为n的组合数,可以看成合成n-1,n-5,n-10,n-20,n-50,n-100五个面值的组合数之和,然后将问题细分化,最终可以求出结果,其中我们知道,面值为1的组合数为1
贴代码:
import java.util.Scanner;

public class StringUtil {

	//拼凑面额
	public static void main(String[] args) {
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		int arr[] = {1,5,10,20,50,100};
		while(in.hasNext()){
			int n = in.nextInt();
			long res[] = new long[n+1];
			res[0] = 1L;
			
			for(int i=0; i<arr.length; i++){
				for(int j=1; j<=n; j++){
					if(j >= arr[i]){
						res[j] += res[j-arr[i]];
					}
				}
			}
			
			System.out.println(res[n]);
		}
	}
}

发表于 2017-09-04 16:43:25 回复(7)
public class Main{
    
       //可以看做完全背包问题:每个数字面额有无限个,求拼成n的组合数
       //状态转移方程:f[i,j] = f[i-1, j-k*a[i]],其中0<=k*a[i]<=j
       //f[i,j]表示前i个面额拼成j的组合数
       //f[i-1, j-k*a[i]]表示前i-1个面额拼成j-k*a[i]的组合数
       //注意:当只有一个数字面额时,f[0,j]= j- k*a[0] == 0 ? 1 : 0
      
        public static long getCombinationNum(int []a, int n){
        long [][] dp = new long[a.length][n+1];

        for (int i=0; i<a.length; ++i) {
            dp[i][0] = 1;
        }
        for (int i=0; i<a.length; ++i){
            for (int j=1; j<=n; ++j){
                int k=0;
                if (i ==0 ){

                    while ( (j-k*a[i]) >=0 ){
                        dp[i][j] = j-k*a[i] == 0  ? 1 : 0;
                        k++;
                    }

                }else {
                    while (j-k*a[i] >=0){
                        dp[i][j] += dp[i-1][j-k*a[i]];
                        k++;
                    }
                }

            }
        }

        return dp[a.length-1][n];
    }
    
    public static void main(String[] args){
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        int n = in.nextInt();
        int[] a = {1, 5, 10, 20, 50, 100};
        //int n = 5;
        long count = getCombinationNum(a, n);
        System.out.println(count);
        
    }
}

编辑于 2017-08-29 21:25:16 回复(1)

问题信息

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