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2021-12-9 322. 零钱兑换(动态规划)

C/C++/C# 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

2021-12-9 322. 零钱兑换(动态规划)

注:

题目:
给你一个整数数组 coins ,表示不同面额的硬币;以及一个整数 amount ,表示总金额。

计算并返回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 。

你可以认为每种硬币的数量是无限的。

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
示例 3:
输入:coins = [1], amount = 0
输出:0
示例 4:
输入:coins = [1], amount = 1
输出:1
示例 5:
输入:coins = [1], amount = 2
输出:2

提示:
1 <= coins.length <= 12
1 <= coins[i] <= 231 - 1
0 <= amount <= 104

题解:
思路
确定dp数组以及下标的含义
dp[j]:凑足总额为j所需钱币的最少个数为dp[j]

确定递推公式
得到dp[j](考虑coins[i]),只有一个来源,dp[j - coins[i]](没有考虑coins[i])。

凑足总额为j - coins[i]的最少个数为dp[j - coins[i]],那么只需要加上一个钱币coins[i]即dp[j - coins[i]] + 1就是dp[j](考虑coins[i])

所以dp[j] 要取所有 dp[j - coins[i]] + 1 中最小的。

递推公式:dp[j] = min(dp[j - coins[i]] + 1, dp[j]);

dp数组如何初始化
首先凑足总金额为0所需钱币的个数一定是0,那么dp[0] = 0;

考虑到递推公式的特性,dp[j]必须初始化为一个最大的数,否则就会在min(dp[j - coins[i]] + 1, dp[j])比较的过程中被初始值覆盖。

所以下标非0的元素都是应该是最大值。

代码如下:

vector dp(amount + 1, INT_MAX);
dp[0] = 0;

确定遍历顺序
本题求钱币最小个数,那么钱币有顺序和没有顺序都可以,都不影响钱币的最小个数。。

所以本题并不强调集合是组合还是排列。如果求组合数就是外层for循环遍历物品,内层for遍历背包。如果求排列数就是外层for遍历背包,内层for循环遍历物品。

本题钱币数量可以无限使用,那么是完全背包。所以遍历的内循环是正序

综上所述,遍历顺序为:coins(物品)放在外循环,target(背包)在内循环。且内循环正序。

复杂度分析
时间复杂度:O(Sn),其中 S 是金额,n 是面额数。我们一共需要计算 O(S) 个状态,S 为题目所给的总金额。对于每个状态,每次需要枚举 n 个面额来转移状态,所以一共需要 O(Sn) 的时间复杂度。

空间复杂度:O(S)。数组 dp 需要开长度为总金额 S 的空间。

class Solution {
public:
    int coinChange(vector& coins, int amount) {
        vector dp(amount+1,INT_MAX);
        dp[0]=0;
        for(int i=0;i
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