SONG Shengjie

List: 完全背包理论基础,518. 零钱兑换 II,377. 组合总和 Ⅳ,70. 爬楼梯 (进阶)

完全背包理论基础518.零钱兑换IIcoin-change-ii377. 组合总和 Ⅳcombination-sum-iv70. 爬楼梯(进阶版)

完全背包理论基础

Learning Materials

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def knapsack(n, bag_weight, weight, value):
    dp = [[0] * (bag_weight + 1) for _ in range(n)]

    # 初始化
    for j in range(weight[0], bag_weight + 1):
        dp[0][j] = dp[0][j - weight[0]] + value[0]

    # 动态规划
    for i in range(1, n):
        for j in range(bag_weight + 1):
            if j < weight[i]:
                dp[i][j] = dp[i - 1][j]
            else:
                dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - weight[i]] + value[i])

    return dp[n - 1][bag_weight]

# 输入
n, bag_weight = map(int, input().split())
weight = []
value = []
for _ in range(n):
    w, v = map(int, input().split())
    weight.append(w)
    value.append(v)

# 输出结果
print(knapsack(n, bag_weight, weight, value))

518.零钱兑换IIcoin-change-ii

Leetcode

Learning Materials

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class Solution:
    def change(self, amount: int, coins: List[int]) -> int:
        dp = [0] * (amount + 1)
        dp[0] = 1
        for i in range(len(coins)):
            for j in range(coins[i], amount + 1):
                dp[j] += dp[j - coins[i]]
        return dp[-1]

在力扣518题(零钱兑换 II)的动态规划解法中,第二层循环使用 range(coins[i], amount + 1) 而非 range(amount),主要原因如下:


1. 确保索引合法性

如果使用 range(amount)(即 j0amount-1),则当 j < coins[i] 时,j - coins[i] 会是负数,导致访问无效的数组索引。


2. 实现完全背包逻辑

例如,当处理硬币 1 时,j1 开始递增:

这种方式确保了硬币可以被重复使用。


3. 对比:若使用 range(amount) 的问题


总结

range(coins[i], amount + 1) 的设计是为了:

  1. 避免数组越界,确保 j - coins[i] 始终非负。
  2. 实现完全背包的逻辑,允许硬币被重复选择,从而正确计算所有组合数。

因此,第二层循环的范围选择是算法正确性的关键。

377. 组合总和 Ⅳcombination-sum-iv

Leetcode

Learning Materials

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class Solution:
    def combinationSum4(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        dp = [0] * (target + 1)
        dp[0] = 1
        for j in range(target + 1):
            for i in range(len(nums)):
                if j - nums[i] >= 0:
                    dp[j] += dp[j - nums[i]]
        return dp[-1]

70. 爬楼梯(进阶版)

假设你正在爬楼梯。需要 n 阶你才能到达楼顶。

每次你可以爬至多m (1 <= m < n)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。

输入描述:输入共一行,包含两个正整数,分别表示n, m

输出描述:输出一个整数,表示爬到楼顶的方法数。

输入示例:3 2

输出示例:3

提示:

当 m = 2,n = 3 时,n = 3 这表示一共有三个台阶,m = 2 代表你每次可以爬一个台阶或者两个台阶。

此时你有三种方法可以爬到楼顶。

1 阶 + 1 阶 + 1 阶段 1 阶 + 2 阶 2 阶 + 1 阶

Learning Materials

思路:

所以需将target放在外循环,将nums放在内循环。

def climbing_stairs(n,m):
    dp = [0]*(n+1) # 背包总容量
    dp[0] = 1 
    # 排列题,注意循环顺序,背包在外物品在内
    for j in range(1,n+1):
        for i in range(1,m+1):
            if j>=i:
                dp[j] += dp[j-i] # 这里i就是重量而非index
    return dp[n]

if __name__ == '__main__':
    n,m = list(map(int,input().split(' ')))
    print(climbing_stairs(n,m))