【leetcode100-086到090】【动态规划】一维五题合集2

【单词拆分】

给你一个字符串 s 和一个字符串列表 wordDict 作为字典。如果可以利用字典中出现的一个或多个单词拼接出 s 则返回 true

注意:不要求字典中出现的单词全部都使用,并且字典中的单词可以重复使用。

思路:

首先,我们依次考虑s的前i个字母能否被分割,直到i=n;

对一个确定的i,我们尝试在前i个字母中进行分割,枚举每一个分割点,如果分割点前面的部分能分割(肯定已经被计算过,直接查表即可),且分割点后的部分存在于 wordDict中,那么当前子串就是可分割的,记录到表中;

最后检查dp[n]即可。

class Solution {
public:
    bool wordBreak(string s, vector<string>& wordDict) {
        int n = s.size();
        // dp
        vector<bool> dp(n + 1, false);
        dp[0] = true;
        //递推
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                //bool flag=false;
                // s[0]到s[j-1]能分割,s[j]到s[i-1]
                if (dp[j] &&
                    (find(wordDict.begin(),wordDict.end(),s.substr(j, i - j)) != wordDict.end())) {
                    dp[i] = true;
                    break;
                }
            }
        }
        return dp[n];
    }
};

【最长递增子序列】

给你一个整数数组 nums ,找到其中最长严格递增子序列的长度。

子序列 是由数组派生而来的序列,删除(或不删除)数组中的元素而不改变其余元素的顺序。例如,[3,6,2,7] 是数组 [0,3,1,6,2,2,7] 的子序列。

思路:

依次考虑前i个元素,计算以第i个元素结尾的递增子序列长度;

对第i个元素,我们检查它前面的所有元素,并试着把它接在该元素结尾的子序列后面,如果还能满足递增,则记录接上后的子序列长度;

随时记录当前找到的最大长度。

class Solution {
public:
    int lengthOfLIS(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        vector<int> dp(n, 1);
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int curMax = 1;
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                if (nums[j] < nums[i])
                    curMax = max(curMax, dp[j] + 1);
            }
            dp[i]=curMax;
        }
        return *max_element(dp.begin(),dp.end());
    }
};

【乘积最大子数组】

给你一个整数数组 nums ,请你找出数组中乘积最大的非空连续子数组(该子数组中至少包含一个数字),并返回该子数组所对应的乘积。

测试用例的答案是一个 32-位 整数。

子数组 是数组的连续子序列。

思路:

本题重点在于,会出现负数,想让一个包含负数的数组乘积最大,要么让这个负数乘绝对值最大的负数前缀乘积(实际值最小),要么什么也不干(如果前缀只有正数,乘正数要么不变要么变小,直接不考虑);

再考虑正数情况,想让一个包含该数的数组乘积最大,要么让它乘上最大的正的前缀乘积,要么什么也不干(前缀积只有负数时越乘越小);

如果遇到0,包含它的子数组乘积必为零,我们可以留到最后去判断;

以上逻辑看起来很复杂,要判断当前元素和0的关系,最大的前缀积最小的前缀积和零的关系,特殊值0的处理,等等,但实际上不管怎么样,我们需要的其实就是到当前元素为止的最大和最小乘积,而我们做的计算也只有当前元素x最大前缀积,当前元素x最小前缀积,当前元素不变三种情况,所以只要计算这三种结果,并取其中的最大值和最小值就可。

class Solution {
public:
    int maxProduct(vector<int>& nums) {
        int ans = INT_MIN;
        int n = nums.size();
        int dpMax = 1;
        int dpMin = 1;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int temp=dpMax;
            dpMax =
                max(max(nums[i], nums[i] * dpMax), nums[i] * dpMin);
            dpMin =
                min(min(nums[i], nums[i] * temp), nums[i] * dpMin);
            ans = max(ans, dpMax);
        }
        return ans;
    }
};

【分割等和自己】

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。

思路:

把题目翻译一下,其实就是能不能找出一个子数组,它的和是原数组总和的一半,这样就变成0-1背包了;

首先算一下原数组总和,如果是奇数肯定不行,如果是偶数,那么它的一半就是我们要找的子数组的和,aka背包的容量,而我们要记录的是考虑前i个物品时能否恰好把容量为j的背包装满;

依次增加当前考虑的物品数量i,倒序遍历背包容量j,首先判断当前物品i,如果它的重量正好等于当前容量j,那么可以装满,如果前i-1个物品已经能把j容量装满,那么增加一个物品没有影响,肯定也可以装满,否则考虑前i-1个物品能否装满容量j-当前重量的背包,如果能的话,加上当前物品,就正好是前i个物品装满j容量的背包;

最后,考虑到每一轮循环我们需要的信息其实都只有第i-1行,进行空间优化,用一维数组来滚动即可。

class Solution {
public:
    bool canPartition(vector<int>& nums) {
        int n = nums.size();
        sort(nums.begin(), nums.end());
        int sum=0;
        for(int i=0; i<n; i++){
            sum += nums[i];
        }
        if(sum%2 || sum<nums[n-1]) return false;
        int target = sum/2;
        vector<bool> dp(target+1);
        dp[0]=true;
        for(int i=0; i<n; i++){
            for(int j=target; j>=nums[i]; j--){
                dp[j] = dp[j] || dp[j-nums[i]];
            }
        }
        return dp[target];
    }
};

【最长有效括号】

给你一个只包含 '(' 和 ')' 的字符串,找出最长有效(格式正确且连续)括号子串的长度。

思路:

一开始疯狂条件判断,把自己都判晕了,后来才意识到本题的核心逻辑非常简单,归纳真有意思。

遍历串中的每个字符,我们记录以该字符结尾的最长有效子串长度;

当我们拿到一个新的字符i,有两种情况,左括号结尾的必无效,填0直接continue,右括号结尾时,我们要做的是:看看这个右括号能不能找到对应的左括号,把以字符i-1结尾的有效串包在里面,如果找到了,那么这个有效串的长度就增加了2,还没完,我们找到了最左边的括号以后,还要看看它的前一个字符能提供多长的有效串,拼接起来,此时才真正拿到了以字符i结尾的最长的有效串;

对当前字符是右括号且前一个字母是左括号的情况,我们还可以进行代码优化,直接用这两个字符组成的合法括号对拼接上前面的有效串即可(本质是用dp[i - 1]为0的信息简化了表达式)。

class Solution {
public:
    int longestValidParentheses(string s) {
        int n = s.size();
        if (n == 0)
            return 0;
        vector<int> dp(n + 1, 0);
        //dp[0] = dp[1] = 0;
        for (int i = 2; i <= n; i++) {
            //左结尾必不合法
            if (s[i - 1] == '(')
                continue;
            //右结尾时分情况讨论
            else {
                //正好是个左,凑一对
                if (s[i - 2] == '(')
                    dp[i] = dp[i - 2] + 2;
                //是个右,要去当前元素左边的整个合法串的左边找找有没有配对的,配上的话还要再往前接龙
                else {
                    //配上了
                    if ((i - 2 - dp[i - 1] >= 0) &&
                        (s[i - 2 - dp[i - 1]] == '('))
                        dp[i] = dp[i - 1] + 2 + dp[i - 2 - dp[i - 1]];
                }
            }
        }
        return *max_element(dp.begin(), dp.end());
    }
};

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