2.零钱兑换

给定不同面额的硬币 coins 和一个总金额 amount。编写一个函数来计算可以凑成总金额所需的最少的硬币个数。如果没有任何一种硬币组合能组成总金额,返回 -1

示例 1:

输入: coins = [1, 2, 5], amount = 11
输出: 3 
解释: 11 = 5 + 5 + 1

示例 2:

输入: coins = [2], amount = 3
输出: -1

说明:
你可以认为每种硬币的数量是无限的。


在刷动态规划经典例题——数字三角形之前,我已尝试解答这个问题。

用的是深度优先遍历+贪心,先拿完所有最大面额的硬币,剩下的钱从剩下的硬币中一一选取

这样算耗时大,还算不对。

了解了动态规划后,过了几天又看到这题,才想起来可以用动态规划


分析:

(1)步骤拆分:

因为n为整数,所以每个步骤找零差值为1元,即:

求兑换n元的最小硬币,可以先求兑换n-1元最少硬币数量

求兑换n-1元,要先求兑换n-2元

。。。

一路下去,可以拆分成如下:

1、兑换0元(为了方便,所以从0开始)最少硬币数量

2、兑换1元最少硬币数量

3、兑换2元最少硬币数量

。。。

n+1、兑换n元最少硬币数量


设数组dp[n],且 dp[i] 为兑换 i 元所用最少硬币数量(所以要从0开始,dp[0]是兑换0元的最少硬币数量,多么直观啊)


(2)状态转移方程分析:

每一步找零差值为1,硬币面额为整且不小于1,设dp[0]=0(原因见示例分析);

如果i元可以找零,那么一定有   

找零i元 = 找零j元 + 一枚m元硬币   (j<i,j元可以找零 , m 属于数组coins)

比如 : 找零5元 等于 找零3元 + 一枚2元硬币

            找零5元 等于 找零5元 + 一枚5元硬币

设int b为该方案找零硬币数

则 b = dp[j]+1 (1表示1枚硬币)

当然满足 i =j+m 的j和m很多,b也很多,

遍历0~i-1里面可以找零的及数组coins,找出这样的 j 和 m ,求出所有的b

我们选出最小的b作为最优解dp[i]即可

若一个j和m也没有,记为-1,表示实在无法找零

状态转移方程不言而喻


(3)示例分析:

假设硬币面额数组c[3]={2,3,5},找零11元

找零 i 元 = 找零 j 元 +1枚m面额硬币 简写为:

z[i]=z[j]+m;

int b=某方案找零硬币个数,

dp[i]=找零 i 元最少硬币数量


1、0元:不存在,但是为了计算找零=硬币面额这种情况,设dp[0]=0


2、1元:同上,dp[1]=-1;


3、2元:2元可以用一枚2元硬币找零,即 z[2] = z[0]+2,所以dp[2]=1;


4、3元:z[3]=z[0]+3; 所以 dp[3]=1


5、4元:z[4]=z[2]+2; 所以 dp[4]=dp[2]+1=1+1=2


6、5元:有3种找零方法:

①z[5]=z[0]+5; b=0+1=1;   ②z[5]=z[2]+3; b=dp[2]+1=2;   ③z[5]=z[3]+2; b=dp[3]+1=2;

方案①的b最少,所以 dp[5]=1;


7、6元:两种方法:

①z[6]=z[3]+3,b=dp[2]+1=2   ②z[6]=z[4]+2,b=dp[4]+1=3

dp[6]=2;


8、7元:三种:①z[7]=z[2]+5  b=2   ②z[7]=z[4]+3  b=3   ③z[7]=z[5]+2  b=2     

所以dp[7]=2


9、8元:两种:①z[8]=z[5]+3 b=2   ②z[9]=z[6]+2  b=2

所以dp[8]=2


10、9元:两种:①z[9]=z[4]+5 b=3   ②z[9]=z[6]+3 b=3   ③z[9]=z[7]+2 b=3

dp[9]=3


11、10元:三种:①z[10]=z[5]+5 b=2   ②z[10]=z[7]+3 b=3   ③z[10]=z[8]+2 b=3

dp[10]=2


12、11元(最终问题):三种:①z[11]=z[6]+5 b=3 ②z[11]=z[8]+3 b=3   ③z[11]=z[9]+2 b=4

dp[11]=3


所以找零11元最少要3个硬币

改造一下还能求出是哪三个硬币


本题代码

class Solution {
    public int coinChange(int[] coins, int amount) {//硬币数组,找零面额
        if(amount==0){
            return 0;
        }
        
        int len=coins.length;
        int []dp=new int[amount+1];
        for(int p=1;p<amount+1;++p){
            dp[p]=p+1;
        }
        dp[0]=0;
        for(int i=1;i<=amount;++i){
            int h=amount+1;
            for(int j=0;j<len;++j){
                if(coins[j]<=i && dp[i-coins[j]]!=-1){
                    if(dp[i-coins[j]]<=h){
                        h=dp[i-coins[j]];
                    }                    
                }
            }
            if(h<i+1){
                dp[i]=h+1;
            }else{dp[i]=-1;}
        }
        return dp[amount];
    }
}

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq_40636117/article/details/80941638