代码随想录算法训练营第四十二天| 01背包理论基础、LeetCode416.分割等和子集

01背包理论基础

【二维数组】

  • 1.确定dp数组以及下标的含义

    • dp[i][j]的定义为:[0-i]之间的物品任取,放进容量为j的背包里
  • 2.确定递推公式

    • 分两种情况:

      • 放物品i:

        • dp[i-1][j-wight[i]]+value[i]

          • 当背包容量为j-weight[i]的时候不放物品i的最大价值
      • 不放物品i:

        • dp[i-1][j]

          • 当背包容量为j的时候不放物品i的最大价值
    • 综合两种情况考虑:

      • dp[i][j] = max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-weight[i]]+value[i])
  • 3.确定dp数组如何初始化

    • 1.将dp[i][0]全部初始化为0

      • 意思是当背包容量为0的时候,背包什么也放不了,因此总价值是0
    • 2.将dp[0][j]全部初始化为物品0的价值

      • 意思是当背包只放物品0的时候,总价值就只为物品0的价值

      • 注意:当物品0的重量大于背包容量的时候,应该将背包价值初始化为0(因为放不下)

    • 3.非零下标的初始化:

      • 初始化成什么都可以,因为非零下标全是根据前面的数值推导出来的,所以初始化成什么都不影响结果
  • 4.确定遍历顺序

    • 两层for循环:

      • 第一层遍历物品:

        • 第二层遍历背包容量:

          • 递推公式
    • 注意:对于二维数组实现的背包问题,其实先遍历物品还是先遍历背包容量都可以

      • 因为我们当前数据总是由左上方和正上方的值推导出来的,只要确保左上方和正上方有值,遍历顺序就无所谓
  • 5.举例推导dp数组

    • 手动推导一下答案,然后将数组打印出来,看看每个状态是否是按照我们的思路进行转移的

【一维数组】

  • 01背包理论基础(滚动数组)

    • 1.确定dp数组以及下标的含义

      • dp[j]的定义为:容量为j的背包最大价值为dp[j]
    • 2.确定递推公式

      • 分两种情况:

        • 放物品i:

          • dp[j-weight[i]]+value[i]

            • 当背包容量为j-weight[i]的时候不放物品i的最大价值
        • 不放物品i:

          • dp[j]

            • 当背包容量为j的时候不放物品i的最大价值
      • 综合两种情况考虑:

        • dp[j] = max(dp[j],dp[j-weight[i]]+value[i])
    • 3.确定dp数组如何初始化

      • dp[0]=0

        • 意思是背包容量为0的时候,背包价值为0
      • 非零下标应该初始化为非负数里的最小值,因为我们需要不断地进行比较,取最大值更新

    • 4.确定遍历顺序

      • 两层for循环:

        • 第一层遍历物品:

          • 第二层遍历背包容量:

            • 递推公式
      • 注意:因为一维数组每一层的数据是需要重复利用的,因此遍历顺序只能是倒序遍历

        • 我们需要倒序来保证每个物品添加一次,因为需要保证每个物品只添加一次,所以必须先遍历物品,再遍历背包
    • 5.举例推导dp数组

      • 手动推导一下答案,然后将数组打印出来,看看每个状态是否是按照我们的思路进行转移的

LeetCode 416 分割等和子集

题目链接:416. 分割等和子集 - 力扣(LeetCode)

【解题思路】

  • 可以把本题抽象成一个背包问题,每个数值就是价值和重量,我们装满[target]背包的价值=target就代表找到了

  • 1.确定dp数组以及下标的含义

    • dp[j]的定义为:容量为j的背包最大价值为dp[j]
  • 2.确定递推公式

    • dp[j] = max(dp[j],dp[j-nums[i]]+nums[i])

      • 因为重量和价值都是nums[i]
  • 3.确定dp数组如何初始化

    • dp[0]=0

      • 意思是背包容量为0的时候,背包价值为0
    • 非零下标应该初始化为非负数里的最小值,因为我们需要不断地进行比较,取最大值更新

  • 4.确定遍历顺序

    • 两层for循环:

      • 第一层遍历物品:

        • 第二层遍历背包容量:

          • 递推公式
    • 注意:因为一维数组每一层的数据是需要重复利用的,因此遍历顺序只能是倒序遍历

      • 我们需要倒序来保证每个物品添加一次,因为需要保证每个物品只添加一次,所以必须先遍历物品,再遍历背包
  • 5.举例推导dp数组

    • 手动推导一下答案,然后将数组打印出来,看看每个状态是否是按照我们的思路进行转移的

【解题步骤】

  • 1.如果数组为空,或者数组长度为0,则return false

  • 2.新建一个sum变量,统计nums数组的总和

  • 3.如果总和为奇数,则不能平分,return false

  • 4.定义一个target,初始化为总数的一半

  • 5.定义一个dp数组,长度为target+1

  • 6.先遍历物品,i<nums.length时停止遍历

    • 再遍历背包,j>=nums[i]时停止遍历

      • 运用递推公式更新dp[j]
    • 如果dp[target]=target,说明已经找到,无需再遍历,return true

  • 8.return dp[target] == target

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