一篇文章带你用动态规划解决打家劫舍问题

动态规划的解题步骤可以分为以下五步,大家先好好记住

1.创建dp数组以及明确dp数组下标的含义 2.制定递推公式 3.初始化 4.遍历顺序 5.验证结果


根据打家劫舍的题意:两个直接相连的房子在同一天晚上被打劫会触发警报

所以我们制定出核心策略------偷东西只能隔一家偷!

接下来只要记住核心思想,围绕这个思想来解题就可以了!

核心思想 :如果偷了这家那么上一家就不能偷,如果不偷这一家那么上一家就可以偷

首先看第一题

198. 打家劫舍

这是一道标准的打家劫舍问题

运用动态规划解题步骤 结合核心代码来进行解题

java 复制代码
    public int rob(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        //dp数组下标的含义是抢劫到该房屋的最高金额
        int[] dp = new int[n];
        //递推公式:dp[i] = Math.max(nums[i-1] + dp[i-2],dp[i-1]);
        //初始化
        dp[0] = nums[0];
        //遍历顺序 从后向前遍历
        for(int i = 1;i < n;i++){
            if(i >= 2){
                dp[i] = Math.max(nums[i] + dp[i-2],dp[i-1]);
            }else{
                dp[i] = Math.max(nums[i],dp[i-1]);
            }

        }
        //验证
        return dp[n-1];
    }

213. 打家劫舍 II

这道题实际上是第一题的变招(看起来把屋子围起来了让小偷偷到钱财的难度增加了,但实际上小偷只需要转变一下思路也可以偷到很多钱 ^ ^ )

由于屋子围了起来,所以第一间屋子和最后一屋子现在是相邻的了

如果还是像刚才一样从头偷到尾那肯定是行不通的了。但是如果我避开这个**"** 第一间屋子和最后一屋子现在是相邻的了"这个条件是不是还是从头偷到尾呢?

答案是可以的,以题目的示例二举例

现在我们只需要指定两套方案,一套是从第一间偷到倒数第二间房子,另一套是从第二间偷到最后一间房子,然后比较两套方案哪个偷到的金额更大即可

接下来结合这个思想以及核心代码来编写代码

java 复制代码
    public int rob(int[] nums) {
        if(nums.length == 0 || nums == null){
            return 0;
        }

        if(nums.length == 1){
            return nums[0];
        }

        if(nums.length == 2){
            return Math.max(nums[0],nums[1]);
        }
        

        return Math.max(robMaxNumber(0,nums.length - 2,nums),robMaxNumber(1,nums.length - 1,nums));
    }

    public int robMaxNumber(int start,int end,int[] nums){
        if(start == end){
            return nums[start];
        }
        
        int[] dp = new int[nums.length];

        dp[start] = nums[start];
        dp[start + 1] = Math.max(nums[start] , nums[start+1]);

        for(int i = start + 2;i <= end;i++){
            dp[i] = Math.max(dp[i-2] + nums[i],dp[i - 1]);
        }

        return dp[end];
    }

337. 打家劫舍 III

这道题还是有点难度的,既用到了动态规划又用到了二叉树的知识,但是结合上核心思想还是很简单的

根据题意两个直接相连的房子在同一天晚上被打劫结合核心思想

如果偷了孩子节点那么父节点就不能偷了,如果偷了父节点那么子节点就不能偷了

我们可以用一个二维数组来表达偷了该节点所获得的最大金额 以及不偷该节点所获得最大金额

java 复制代码
//0表示不偷该节点 1表示偷该节点
int[][] res = new int[2][1];

到这里动态规划需要解决的问题就解决了

ok解决完动态规划的部分接下来来看二叉树的部分需要解决的问题 ------ 遍历顺序

由于我们先要知道孩子节点的情况才能做出下一步判断

所以我们使用后序遍历的方式对树进行遍历

解决完两个难点接下来结合核心思想来编写代码

java 复制代码
    public int rob(TreeNode root) {
        int[][] result = robHelper(root);
        return Math.max(result[0][0],result[1][0]);
    }
    public int[][] robHelper(TreeNode root) {
        //表示偷还是不偷
        int[][] res = new int[2][1];
        //遇到空节点返回
        if(root == null){
            return res;
        }
        //从底部向上遍历所以是后序遍历
        int[][] left = robHelper(root.left);
        int[][] right = robHelper(root.right);
        //不偷父节点所以要获取孩子节点的最大值
        res[0][0] = Math.max(left[0][0],left[1][0]) + Math.max(right[0][0],right[1][0]);
        //偷父节点所以不能偷孩子节点了
        res[1][0] = left[0][0] + right[0][0] + root.val;
        return res;

    }

总的来说只要结合了核心思想**"偷这个就不能偷那个"**打家劫舍问题还是很简单的

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