120. 三角形最小路径和

题目描述 给定一个三角形,找出自顶向下的最小路径和。每一步只能移动到下一行中相邻的结点上。 例如,给定三角形: [ [2], [3,4], [6,5,7], [4,1,8,3] ] 自顶向下的最小路径和为 11(即,2 + 3 + 5 + 1 = 11)。 说明: 如果你可以只使用 O(n) 的额外空间(n 为三角形的总行数)来解决这个问题,那么你的算法会很加分。 来源:力扣(LeetCode) 链接:https://leetcode-cn.com/problems/triangle 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。 解法1 这道题目使用dp来求解,通过之前求得小规模的问题计算更大规模的问题。题目提到“每一步只能移动到下一行中相邻的结点上”,我们把题目给定的样例按照最左端对其,我们将这个数组记为triangle。 [ [2], [3,4], [6,5,7], [4,1,8,3] ] 我们在triangle数组中找一个比较general的case,对于元素8,它的上一行只有5和7能够走到8。也就是说当元素处于第i行第j列时(i,j从0计数),只能从i-1, j-1与i-1, j的位置走来。我们就可以定义数组dp[i][j]表示自顶向下走到第i, j位置时最小路径和,有dp[i][j] = min(dp[i-1][j-1], dp[i-1][j]) + triangle[i][j]。 需要注意一点的是越界处理。当i=0,j=0时,自顶向下只有triangle[0][0]一个元素,取dp[i][j] = trangle[i][j];当j=0时,dp[i-1][j-1]是越界的,取dp[i][j] = dp[i-1][j] + triangle[i][j];当j=i时,dp[i-1][j]是越界的,取dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + triangle[i][j]。 在实现时,我们采用Bottom-up的解法,声明与triangle数组同型(大小一致)的数组dp,递增变量i,j,将变量带入公式循环更新dp数组,最终的答案为min(dp[dp.length – 1])。在实现中,为了避免扫描dp[dp.length – 1]来求最小值,我们使用临时变量来存储当前遇到的最小值。 解法1优化 题目提到“如果你可以只使用 O(n) 的额外空间(n 为三角形的总行数)来解决这个问题,那么你的算法会很加分。”,下面我们就来优化解法1的空间复杂度。通过观察dp公式,可以看出dp[i][j]仅依赖于dp[i-1][j-1]与dp[i-1][j]。那我们可以声明大小为dp[2][|triangle|]的数组,循环使用dp[0]与dp[1]。dp[0]表示上一轮计算结果,dp[1]表示本轮计算结果,当完成一轮迭代后交换dp[0]与dp[1]。

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70. 爬楼梯

题目描述 假设你正在爬楼梯。需要 n 阶你才能到达楼顶。 每次你可以爬 1 或 2 个台阶。你有多少种不同的方法可以爬到楼顶呢? 注意:给定 n 是一个正整数。 示例 1: 输入: 2输出: 2解释: 有两种方法可以爬到楼顶。 1 阶 + 1 阶 2 阶 示例 2: 输入: 3输出: 3解释: 有三种方法可以爬到楼顶。 1 阶 + 1 阶 + 1 阶 1 阶 + 2 阶 2 阶 + 1 阶 来源:力扣(LeetCode)链接:https://leetcode-cn.com/problems/climbing-stairs著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。 解法1 这是一道简单的DP题目,是DP的应用之一 – 计数。给定一个台阶数目n,我们可以从n-1节台阶跳一步到达第n节;也可以从n-2跳两步到达第n节。我们把到达第n节台阶的爬楼梯方法记为dp[n],那么有dp[n] = dp[n-1]…

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309. 最佳买卖股票时机含冷冻期

题目描述 给定一个整数数组,其中第 i 个元素代表了第 i 天的股票价格 。​ 设计一个算法计算出最大利润。在满足以下约束条件下,你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票): 你不能同时参与多笔交易(你必须在再次购买前出售掉之前的股票)。 卖出股票后,你无法在第二天买入股票 (即冷冻期为 1 天)。 示例: 输入: [1,2,3,0,2] 输出: 3 解释: 对应的交易状态为: [买入, 卖出, 冷冻期, 买入, 卖出] https://leetcode-cn.com/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock-with-cooldown/ 解法1 解法1使用到了有限状态机(FSM),在第i天我们的状态有3种,分别是hold(持股)、sold(抛售)和rest(休息)。第i天的hold状态可由第i-1天的hold状态(继续持有)和第i-1天的rest状态(买入股票)而来。第i天的rest状态可由第i-1天的rest状态(继续休息)和第i-1天的sold状态(冷冻期)而来。第i天的sold状态只能从第i-1天的hold状态而来(抛售股票)。我们在图1描述了这些状态。 对于第1天,sold状态是不合法的,因为我们还没有买进;对于hold和rest状态是合法的。题目要求计算最大利润,那么最后一天的最大利润只可能来自sold或者rest状态,而绝不可能来自于hold状态(因为我们手中持有股票)。 我们定义了3个长度为|prices|的数组来实现有限状态机,分别是hold、sold和rest。对于第1天,我们初始化hold[0] = -prices[0], sold[0] = -∞ (第1天抛售状态为不合法), rest[0]。hold[i], sold[i]与rest[i]的物理意义分别是如果选择第i持股、抛售与休息能获得的最大利益。那么我们有: hold[i] = max(hold[i-1], rest[i-1] – prices[i]) rest[i] = max(rest[i – 1], sold[i-1]) sold[i] = hold[i-1] + prices[i] 下面,我们举两个例子来解释算法执行过程。 图2中列举了算法执行过程,我们分别解释i=1(第二天)与i=4(第5天)的计算过程。 例1: (i…

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188. 买卖股票的最佳时机 IV

题目描述 给定一个数组,它的第 i 个元素是一支给定的股票在第 i 天的价格。 设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。你最多可以完成 k 笔交易。 注意: 你不能同时参与多笔交易(你必须在再次购买前出售掉之前的股票)。 示例 1: 输入: [2,4,1], k = 2 输出: 2 解释: 在第 1 天 (股票价格 = 2) 的时候买入,在第 2 天 (股票价格 = 4) 的时候卖出,这笔交易所能获得利润 = 4-2 = 2 。 示例 2: 输入: [3,2,6,5,0,3], k = 2 输出: 7 解释: 在第 2 天 (股票价格 = 2) 的时候买入,在第 3 天 (股票价格 = 6) 的时候卖出, 这笔交易所能获得利润…

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123. 买卖股票的最佳时机 III

题目描述 给定一个数组,它的第 i 个元素是一支给定的股票在第 i 天的价格。 设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。你最多可以完成 两笔 交易。 注意: 你不能同时参与多笔交易(你必须在再次购买前出售掉之前的股票)。 示例 1: 输入: [3,3,5,0,0,3,1,4] 输出: 6 解释: 在第 4 天(股票价格 = 0)的时候买入,在第 6 天(股票价格 = 3)的时候卖出,这笔交易所能获得利润 = 3-0 = 3 。   随后,在第 7 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 8 天 (股票价格 = 4)的时候卖出,这笔交易所能获得利润 = 4-1 = 3 。 示例 2: 输入: [1,2,3,4,5] 输出: 4 解释: 在第 1 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天 (股票价格…

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121. 买卖股票的最佳时机

题目描述 给定一个数组,它的第 i 个元素是一支给定股票第 i 天的价格。 如果你最多只允许完成一笔交易(即买入和卖出一支股票),设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。 注意你不能在买入股票前卖出股票。 示例 1: 输入: [7,1,5,3,6,4] 输出: 5 解释: 在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出,最大利润 = 6-1 = 5 。 注意利润不能是 7-1 = 6, 因为卖出价格需要大于买入价格。 示例 2: 输入: [7,6,4,3,1] 输出: 0 解释: 在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。 https://leetcode-cn.com/problems/best-time-to-buy-and-sell-stock/ 解法1 解法1使用动态规划方法,我们定义两个数组L和P。L[i]表示第0…i天最低的股价;P[i]表示第0…i天能获得的最大利益,那么答案 = max(P[i]), 1 <= i < |prices|。 那么我们就能够写出状态转移方程L[i] = min(L[i] –…

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