洞穿 Biweekly Contest 71 第三题,烹调时间成本大优化!
2023-10-29 18:48:09
动态规划(DP)是一种强大的算法,它擅长解决最优化问题。它的原理是把问题分解成更小的子问题,然后逐层解决子问题,最终找到全局最优解。
在我们的这个场景中,我们可以把问题分解成如下子问题:
- 当只剩一个食材时,我们只需要将它单独分组,烹调时间就是它的本身。
- 当有多个食材时,我们可以选择将它们分成若干组,也可以选择将它们合并成一组。我们需要比较这两种选择,选出烹调时间最小的那个。
我们可以用一个二维数组 dp
来记录子问题的解。dp[i][j]
表示前 i
个食材分成 j
组的最小烹调时间。
我们还可以用一个一维数组 sum
来记录前 i
个食材的总烹调时间。sum[i]
表示前 i
个食材的总烹调时间。
现在,我们可以用如下的公式来计算 dp[i][j]
:
dp[i][j] = min(dp[i - 1][j], sum[i] - dp[i - 1][j - 1])
这个公式的含义是:前 i
个食材分成 j
组的最小烹调时间,要么等于前 i - 1
个食材分成 j
组的最小烹调时间,要么等于前 i
个食材的总烹调时间减去前 i - 1
个食材分成 j - 1
组的最小烹调时间。
我们只需要把这个公式逐个应用到 dp
数组上,就可以求出 dp[n][k]
的值,其中 n
是食材的数量,k
是分组的数量。
在这个问题的变种中,我们可以选择将食材分成若干组,也可以选择将它们合并成一组。我们需要比较这两种选择,选出烹调时间最小的那个。
我们可以用如下的公式来计算 dp[i][j]
:
dp[i][j] = min(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - 1] + arr[i])
这个公式的含义是:前 i
个食材分成 j
组的最小烹调时间,要么等于前 i - 1
个食材分成 j
组的最小烹调时间,要么等于前 i - 1
个食材分成 j - 1
组的最小烹调时间加上第 i
个食材的烹调时间。
同样,我们只需要把这个公式逐个应用到 dp
数组上,就可以求出 dp[n][k]
的值,其中 n
是食材的数量,k
是分组的数量。
让我们来分析一下时间复杂度和空间复杂度。
时间复杂度:O(nk)
。我们一共需要计算 n * k
个子问题,每个子问题的计算时间为 O(1)
。因此,总的时间复杂度为 O(nk)
。
空间复杂度:O(nk)
。我们需要一个 dp
数组来记录子问题的解,还需要一个 sum
数组来记录前 i
个食材的总烹调时间。因此,总的空间复杂度为 O(nk)
。
让我们来看看一些妙趣横生的案例。
案例 1:
arr = [3, 2, 1, 4, 2]
target = 6
在这个案例中,我们可以将食材分成两组:
[3, 2, 1]
[4, 2]
总的烹调时间为 9。
案例 2:
arr = [1, 2, 3, 4, 5]
target = 5
在这个案例中,我们可以将食材分成三组:
[1, 2]
[3]
[4, 5]
总的烹调时间为 15。
我希望这个解释对你有帮助。如果你还有任何问题,请随时告诉我。