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LeetCode题解:动态规划点石成金
后端
2023-05-13 08:03:33
动态规划:在LeetCode上征服优化问题的利器
动态规划 ,简称 DP,是计算机科学中解决优化问题的一种强大算法技术。它广泛应用于 LeetCode 和其他编程平台上,是面试官考察算法能力的重点领域。
动态规划的核心思想 是将复杂问题分解成一系列较小的子问题,然后重复利用已经解决的子问题来解决整个问题。这使其非常适合解决具有重叠子问题的优化问题。
要掌握动态规划,你需要掌握以下三个步骤:
- 确定子问题: 确定问题的基本子问题是什么,这些子问题应该相对简单,并且可以帮助你解决整个问题。
- 定义状态: 使用一维或二维数组定义子问题的解的状态。
- 推导状态转移方程: 使用递归方程推导出计算子问题解的状态转移方程。
常见的动态规划问题类型 包括:
- 最长公共子序列
- 最短路径
- 背包问题
- 矩阵连乘
- 最长上升子序列
这些问题都可以使用动态规划有效解决。
在 LeetCode 上,动态规划问题通常需要编写代码来实现。
下面是一个关于最长公共子序列的 LeetCode 题解示例:
def longest_common_subsequence(text1, text2):
"""
返回两个字符串的最长公共子序列。
参数:
text1: 第一个字符串。
text2: 第二个字符串。
返回:
两个字符串的最长公共子序列。
"""
# 初始化动态规划表
dp = [[0] * (len(text2) + 1) for _ in range(len(text1) + 1)]
# 填充动态规划表
for i in range(1, len(text1) + 1):
for j in range(1, len(text2) + 1):
if text1[i - 1] == text2[j - 1]:
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1
else:
dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1])
# 构造最长公共子序列
lcs = ""
i = len(text1)
j = len(text2)
while i > 0 and j > 0:
if text1[i - 1] == text2[j - 1]:
lcs = text1[i - 1] + lcs
i -= 1
j -= 1
else:
if dp[i - 1][j] > dp[i][j - 1]:
i -= 1
else:
j -= 1
return lcs
此题解使用动态规划计算最长公共子序列:
- 初始化一个二维数组 dp,其中每个元素表示 text1 和 text2 的前缀子序列的最长公共子序列。
- 使用循环填充 dp 表。
- 使用另一个循环构造最长公共子序列。
通过掌握动态规划,你可以提高你的算法能力,在 LeetCode 上取得更好的成绩。
常见问题解答
-
动态规划和贪心算法有什么区别?
动态规划通过考虑所有可能的情况来找到全局最优解,而贪心算法通过在每一步做出局部最优选择来找到局部最优解。 -
动态规划的时间复杂度是多少?
动态规划的时间复杂度通常与问题大小呈多项式关系。 -
动态规划的缺点是什么?
动态规划在处理大规模问题时可能会出现空间和时间复杂度问题。 -
你能给出一个动态规划的真实世界示例吗?
使用动态规划的真实世界示例包括拼写检查、语音识别和机器翻译。 -
如何在 LeetCode 上练习动态规划?
LeetCode 上有许多动态规划问题,你可以练习解决这些问题来提高你的技能。