第一部分:问题描述
给你一个整数 n ,返回 和为 n 的完全平方数的最少数量** 。
完全平方数 是一个整数,其值等于另一个整数的平方;换句话说,其值等于一个整数自乘的积。例如,1、4、9 和 16 都是完全平方数,而 3 和 11 不是。
示例 1:
输入:n = 12
输出:3
解释:12 = 4 + 4 + 4
示例 2:
输入:n = 13
输出:2
解释:13 = 4 + 9
第二部分:代码实现
(1)核心思想
①定义 dp[i]:表示和为 i 的完全平方数的最少数量。
②状态转移:要得到 i,可以从 i - k² 加一个完全平方数 k² 得到,所以:
因为
k可以取很多值(1, 2, 3...),每种取值都会得到一个方案数:
- 选
1²:dp[12-1] + 1 = dp[11] + 1- 选
2²:dp[12-4] + 1 = dp[8] + 1- 选
3²:dp[12-9] + 1 = dp[3] + 1我们要从这些方案中选出数量最少 的那个,所以外面套了一个
min()。
③边界条件:dp[0] = 0(和为 0 需要 0 个平方数)。
(2)完整提交代码
class Solution:
def numSquares(self, n: int) -> int:
#初始化dp数组,dp[i]初始化为最坏情况(全用1的平方,总共i个)
dp=[i for i in range(n+1)]#写到n+1是因为一会要用到dp[n]
for i in range(1,n+1):
#遍历所有小于等于i的平方数
for k in range(1,int(math.sqrt(i)+1)):#sqrt是根号的意思
square=k*k
dp[i]=min(dp[i],dp[i-square]+1)
return dp[n]

代码解析:
- 初始化 :
dp = [i for i in range(n + 1)]- 最坏情况:每个数都由
i个1²组成,所以dp[i] = i。
- 最坏情况:每个数都由
- 外层循环 :遍历
1到n,计算每个数的最小平方数数量。 - 内层循环 :遍历所有小于等于
i的平方数k²,更新dp[i]:dp[i] = min(dp[i], dp[i - square] + 1):比较当前值和「用k²加上i - square的最小数量」哪个更小。
- 返回结果 :
dp[n]就是和为n的最少完全平方数数量。