Leetcode练习算法2之动态规划+数学

一、动态规划

斐波那契数列

1. 爬楼梯

70. Climbing Stairs (Easy)

Leetcode / 力扣

题目描述:有 N 阶楼梯,每次可以上一阶或者两阶,求有多少种上楼梯的方法。

定义一个数组 dp 存储上楼梯的方法数(为了方便讨论,数组下标从 1 开始),dp[i] 表示走到第 i 个楼梯的方法数目。

第 i 个楼梯可以从第 i-1 和 i-2 个楼梯再走一步到达,走到第 i 个楼梯的方法数为走到第 i-1 和第 i-2 个楼梯的方法数之和。

考虑到 dp[i] 只与 dp[i - 1] 和 dp[i - 2] 有关,因此可以只用两个变量来存储 dp[i - 1] 和 dp[i - 2],使得原来的 O(N) 空间复杂度优化为 O(1) 复杂度。

public int climbStairs(int n) {
    if (n <= 2) { return n; } int pre2 = 1, pre1 = 2; for (int i = 2; i < n; i++) { int cur = pre1 + pre2; pre2 = pre1; pre1 = cur; } return pre1; }

2. 强盗抢劫

198. House Robber (Easy)

Leetcode / 力扣

题目描述:抢劫一排住户,但是不能抢邻近的住户,求最大抢劫量。

定义 dp 数组用来存储最大的抢劫量,其中 dp[i] 表示抢到第 i 个住户时的最大抢劫量。

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由于不能抢劫邻近住户,如果抢劫了第 i -1 个住户,那么就不能再抢劫第 i 个住户,所以

public int rob(int[] nums) {
    int pre2 = 0, pre1 = 0; for (int i = 0; i < nums.length; i++) { int cur = Math.max(pre2 + nums[i], pre1); pre2 = pre1; pre1 = cur; } return pre1; }

3. 强盗在环形街区抢劫

213. House Robber II (Medium)

Leetcode / 力扣

public int rob(int[] nums) {
    if (nums == null || nums.length == 0) { return 0; } int n = nums.length; if (n == 1) { return nums[0]; } return Math.max(rob(nums, 0, n - 2), rob(nums, 1, n - 1)); } private int rob(int[] nums, int first, int last) { int pre2 = 0, pre1 = 0; for (int i = first; i <= last; i++) { int cur = Math.max(pre1, pre2 + nums[i]); pre2 = pre1; pre1 = cur; } return pre1; }

4. 信件错排

题目描述:有 N 个 信 和 信封,它们被打乱,求错误装信方式的数量(所有信封都没有装各自的信)。

定义一个数组 dp 存储错误方式数量,dp[i] 表示前 i 个信和信封的错误方式数量。假设第 i 个信装到第 j 个信封里面,而第 j 个信装到第 k 个信封里面。根据 i 和 k 是否相等,有两种情况:

  • i==k,交换 i 和 j 的信后,它们的信和信封在正确的位置,但是其余 i-2 封信有 dp[i-2] 种错误装信的方式。由于 j 有 i-1 种取值,因此共有 (i-1)*dp[i-2] 种错误装信方式。
  • i != k,交换 i 和 j 的信后,第 i 个信和信封在正确的位置,其余 i-1 封信有 dp[i-1] 种错误装信方式。由于 j 有 i-1 种取值,因此共有 (i-1)*dp[i-1] 种错误装信方式。

综上所述,错误装信数量方式数量为:

 
 

二、数学

素数分解

每一个数都可以分解成素数的乘积,例如 84 = 22 * 31 * 50 * 71 * 110 * 130 * 170 * …

最大公约数最小公倍数

x 和 y 的最大公约数为:gcd(x,y) = 2min(m0,n0) * 3min(m1,n1) * 5min(m2,n2) * ...

x 和 y 的最小公倍数为:lcm(x,y) = 2max(m0,n0) * 3max(m1,n1) * 5max(m2,n2) * ...

1. 生成素数序列

204. Count Primes (Easy)

Leetcode / 力扣

埃拉托斯特尼筛法在每次找到一个素数时,将能被素数整除的数排除掉。

2. 最大公约数

进制转换

1. 7 进制

504. Base 7 (Easy)

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转载自www.cnblogs.com/coding-fairyland/p/12924897.html
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