返回
巧思取数,拼接最大数:算法秘籍大公开
前端
2023-11-14 08:20:09
前言:
在数字的世界里,拼接最大数是一项颇具挑战性的任务,它考验着我们的数学智慧和算法能力。本文将深入浅出地揭开拼接最大数的秘密,为你提供行之有效的算法秘籍,让你在数字的迷宫中游刃有余。
算法解读:
拼接最大数的算法主要分为两类:贪心算法和动态规划算法。
1. 贪心算法:
贪心算法的核心思想是:在每一步中做出局部最优的选择,期望通过一系列局部最优选择最终得到全局最优解。对于拼接最大数问题,贪心算法的具体步骤如下:
- 将两个数组中的元素按大小排序。
- 从两个数组中依次选取最大的数字,并将其加入拼接结果中。
- 重复以上步骤,直到拼接结果长度达到k。
2. 动态规划算法:
动态规划算法通过建立递推关系,逐层解决问题,最终得到最优解。对于拼接最大数问题,动态规划算法的递推关系如下:
dp[i][j][k] = max(dp[i-1][j][k], dp[i][j-1][k-num[i]])
其中:
- dp[i][j][k]表示从两个数组中选取i个数字,拼接成长度为k的最大数。
- num[i]表示第i个数字。
通过自底向上地求解dp表,最终得到dp[m][n][k]即为拼接最大数。
示例:
假设我们有数组[3, 4, 6, 5]和[9, 1, 2, 5, 8],k = 5,那么拼接最大数为95864。
代码实现:
Java代码(贪心算法):
public int[] maxNumber(int[] nums1, int[] nums2, int k) {
int m = nums1.length, n = nums2.length;
int[] result = new int[k];
int i = 0, j = 0;
while (k > 0) {
int max1 = Integer.MIN_VALUE, max2 = Integer.MIN_VALUE;
for (int p = i; p < m; p++) {
max1 = Math.max(max1, nums1[p]);
}
for (int q = j; q < n; q++) {
max2 = Math.max(max2, nums2[q]);
}
if (max1 > max2) {
result[k - 1] = max1;
i = i + 1;
} else {
result[k - 1] = max2;
j = j + 1;
}
k = k - 1;
}
return result;
}
Python代码(动态规划算法):
def maxNumber(nums1, nums2, k):
m, n = len(nums1), len(nums2)
dp = [[[0] * (k + 1) for _ in range(n + 1)] for _ in range(m + 1)]
for i in range(1, m + 1):
for j in range(1, n + 1):
dp[i][j][1] = max(nums1[i - 1], nums2[j - 1])
for l in range(2, min(i + j, k + 1)):
dp[i][j][l] = max(dp[i - 1][j][l], dp[i][j - 1][l - 1], dp[i - 1][j][l - 1] * 10 + nums1[i - 1], dp[i][j - 1][l - 1] * 10 + nums2[j - 1])
result = []
i, j, l = m, n, k
while l > 0:
if dp[i][j][l] == dp[i - 1][j][l]:
i = i - 1
elif dp[i][j][l] == dp[i][j - 1][l - 1]:
j = j - 1
else:
result.append(dp[i][j][l] % 10)
l = l - 1
i = i - 1
j = j - 1
result.reverse()
return result