动态规划 算法总结

    科技2023-12-31  69

    [122. 买卖股票的最佳时机 II]

    给定一个数组,它的第 i 个元素是一支给定股票第 i 天的价格。

    设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票)。

    **注意:**你不能同时参与多笔交易(你必须在再次购买前出售掉之前的股票)。

    示例 1:

    输入: [7,1,5,3,6,4] 输出: 7 解释: 在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 3 天(股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。 随后,在第 4 天(股票价格 = 3)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-3 = 3 。

    示例 2:

    输入: [1,2,3,4,5] 输出: 4 解释: 在第 1 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天 (股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。 注意你不能在第 1 天和第 2 天接连购买股票,之后再将它们卖出。 因为这样属于同时参与了多笔交易,你必须在再次购买前出售掉之前的股票。

    示例 3:

    输入: [7,6,4,3,1] 输出: 0 解释: 在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

    提示:

    1 <= prices.length <= 3 * 10 ^ 40 <= prices[i] <= 10 ^ 4

    贪心算法

    class Solution { public int maxProfit(int[] prices) { int maxProfit = 0; for(int i=1;i<prices.length;i++){ if(prices[i]>prices[i-1]) maxProfit += prices[i]-prices[i-1]; } return maxProfit; } }

    动态规划

    public class Solution { public int maxProfit(int[] prices) { int len = prices.length; if (len < 2) { return 0; } // cash:持有现金 // hold:持有股票 // 状态转移:cash → hold → cash → hold → cash → hold → cash int cash = 0; int hold = -prices[0]; int preCash = cash; int preHold = hold; for (int i = 1; i < len; i++) { cash = Math.max(preCash, preHold + prices[i]); hold = Math.max(preHold, preCash - prices[i]); preCash = cash; preHold = hold; } return cash; } }

    [300. 最长上升子序列]

    给定一个无序的整数数组,找到其中最长上升子序列的长度。

    示例:

    输入: [10,9,2,5,3,7,101,18] 输出: 4 解释: 最长的上升子序列是 [2,3,7,101],它的长度是 4。

    说明:

    可能会有多种最长上升子序列的组合,你只需要输出对应的长度即可。你算法的时间复杂度应该为 O(n2) 。

    进阶: 你能将算法的时间复杂度降低到 O(n log n) 吗?

    解题思路 贪心 + 二分查找 或 动态规划

    class Solution { public int lengthOfLIS(int[] nums) { int[] tails = new int[nums.length]; int res = 0; for(int num:nums){ int i=0,j=res; while(i<j){ int m = (i+j)/2; if(tails[m]<num) i=m+1; else j = m; } tails[i]=num; if(res==j) res++; } return res; } }

    动态规划

    class Solution { public int lengthOfLIS(int[] nums) { if(nums.length==0) return 0; int[] dp = new int[nums.length]; int res = 0; Arrays.fill(dp,1); for(int i=0;i<nums.length;i++){ for(int j=0;j<i;j++){ if(nums[j]<nums[i]) dp[i]=Math.max(dp[i],dp[j]+1); } res = Math.max(res,dp[i]); } return res; } }

    435无重叠区间

    给定一个区间的集合,找到需要移除区间的最小数量,使剩余区间互不重叠。

    注意:

    可以认为区间的终点总是大于它的起点。区间 [1,2] 和 [2,3] 的边界相互“接触”,但没有相互重叠。

    示例 1:

    输入: [ [1,2], [2,3], [3,4], [1,3] ] 输出: 1 解释: 移除 [1,3] 后,剩下的区间没有重叠。

    示例 2:

    输入: [ [1,2], [1,2], [1,2] ] 输出: 2 解释: 你需要移除两个 [1,2] 来使剩下的区间没有重叠。

    示例 3:

    输入: [ [1,2], [2,3] ] 输出: 0 解释: 你不需要移除任何区间,因为它们已经是无重叠的了。

    贪心算法

    class Solution { public int eraseOverlapIntervals(int[][] intervals) { if(intervals.length==0) return 0; // Arrays.sort(intervals,new Comparator<int[]>(){ // public int compare(int[] a,int[] b){ // return a[1]-b[1]; // } // }); Arrays.sort(intervals,(a,b)->a[1]-b[1]); int count = 1; int x_end=intervals[0][1]; for(int[] interval:intervals){ int start=interval[0]; if(start>=x_end){ count++; x_end=interval[1]; } } return intervals.length-count; } }

    动态规划

    class Solution { //动态规划思路 public int eraseOverlapIntervals(int[][] intervals) { if(intervals.length==0 || intervals[0].length==0) return 0; //先开始的排在前面 Arrays.sort(intervals,(a,b)-> a[0]-b[0]); int dp[] = new int[intervals.length]; dp[0]=1; int ans = 1; for(int i=1;i<dp.length;i++){ int max = 0; for(int j=i-1;j>=0;j--){ if(intervals[j][1]-intervals[i][0]<=0){ max = Math.max(dp[j],max); } } dp[i]=max+1; ans = Math.max(ans,dp[i]); } return intervals.length-ans; } }
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