Leetcode 416 分割等和子集

题意理解

        给你一个 只包含正整数 的 非空 数组 nums 。请你判断是否可以将这个数组分割成两个子集,使得两个子集的元素和相等。

        即将数组的元素分成两组,每组数值=sum(nums)/2

        若能分成这样的两组,则返回true,否则返回false

        本质上,可以将这道题抽象为0-1背包问题,其中nums中的元素是物品,价值=元素大小,重量=元素大小。背包大小m=sum(nums)/2。

        问题就转换成,将nums中的物品任取,放入大小为m的背包,如果此时背包的最大价值也是m,则返回true, 否则返回false。

解题思路

        首先理解题意,将其转换为一个背包问题,使用动态规划的思路来求解。

        动态规划五部曲:

        (1)dp[i][j]或dp[i]的含义

        (2)递推公式:

                dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-weight[i]]+values[i])或

                dp[j]=max(dp[j],dp[j-weight[i]]+values[i])

        (3)根据题意初始化

        (4)遍历求解:先遍历包还是先遍历物品

        (5)打印——debug

1.动态规划二维dp数组

  1. dp[i][j]表示下标[0,j]的元素任务,放入大小为j的背包,能获得的最大价值
  2. 递推公式dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-weight[i]]+values[i])
  3. 初始化第一行,第一列。
  4. 遍历:由于二维数组完整保留了两个维度所有信息,所以先遍历背包还是先遍历物品,都是可以的。
 public boolean canPartition(int[] nums) {
        int sum = 0;
        for(int i=0;i< nums.length;i++) sum+=nums[i];
        //不能分为两个相等的正整数
        if(sum%2!=0) return false;
        int target=(int)sum/2;
        int[][] dp=new int[nums.length][target+1];
        for(int i=0;i< nums.length;i++) Arrays.fill(dp[i],-1);
        for(int i=0;i< nums.length;i++) dp[i][0]=0;
        for(int j=0;j<=target;j++){
            if(nums[0]<=j) dp[0][j]=nums[0];
            else dp[0][j]=0;
        }
        for(int i=1;i<nums.length;i++){
            for(int j=1;j<=target;j++){
                if(nums[i]>j){
                    dp[i][j]=dp[i-1][j];
                }else{
                    dp[i][j]=Math.max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-nums[i]]+nums[i]);
                }
            }
        }
        return dp[nums.length-1][target]==target?true:false;
    }

2.一维滚动数组——存储压缩

  1. dp[j]表示装满大小为j的背包所能获得的最大价值。
  2. 递推公式:dp[j]=max(dp[j],dp[j-weight[i]]+values[i])
  3. 初始化:右边的值总是由最左边的值推导而来,而最坐标的值dp[0]表示背包大小为0所能获得的最大价值,所以有dp[0]=0.将所有元素初始化为0
  4. 遍历:由于以为滚动数组是二维dp数组的动态行滚动更新,所以遍历顺序总是先物品后背包。
  5. 注意:为了防止用同层修改过的值修改本行其他值,导致物体重复放置,故采用倒序遍历背包。
public boolean canPartition2(int[] nums) {
        int sum = 0;
        for(int i=0;i< nums.length;i++) sum+=nums[i];
        //不能分为两个相等的正整数
        if(sum%2!=0) return false;
        int target=(int)sum/2;
        int[] dp=new int[target+1];
        Arrays.fill(dp,0);
        for(int i=1;i<nums.length;i++){
            for(int j=target;j>=0;j--){
                if(nums[i]>j){
                    dp[j]=dp[j];
                }else{
                    dp[j]=Math.max(dp[j],dp[j-nums[i]]+nums[i]);
                }
            }
        }
        return dp[target]==target?true:false;
    }

3.分析

时间复杂度:O(n*target)

空间复杂度

        二维:O(n*target)

        一维:O(target)

n是nums的长度,target是sum(nums)/2的大小

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