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最后一块石头的重量II

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6.8 每日一题

传送门:https://leetcode-cn.com/problems/last-stone-weight-ii/

Problem

有一堆石头,用整数数组 stones 表示。其中 stones[i] 表示第 i 块石头的重量。

每一回合,从中选出任意两块石头,然后将它们一起粉碎。假设石头的重量分别为 xy,且 x <= y。那么粉碎的可能结果如下:

  • 如果 x == y,那么两块石头都会被完全粉碎;
  • 如果 x != y,那么重量为 x 的石头将会完全粉碎,而重量为 y 的石头新重量为 y-x

最后,最多只会剩下一块 石头。返回此石头 最小的可能重量 。如果没有石头剩下,就返回 0

示例

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输入:stones = [2,7,4,1,8,1]
输出:1
解释:
组合 2 和 4,得到 2,所以数组转化为 [2,7,1,8,1],
组合 7 和 8,得到 1,所以数组转化为 [2,1,1,1],
组合 2 和 1,得到 1,所以数组转化为 [1,1,1],
组合 1 和 1,得到 0,所以数组转化为 [1],这就是最优值。
1
2
输入:stones = [31,26,33,21,40]
输出:5
1
2
输入:stones = [1,2]
输出:1

数据范围

1
2
1 <= stones.length <= 30
1 <= stones[i] <= 100

思路

思考对于粉碎的两个石头,粉碎后的石头重量为$stones[i]-stones[j]$,用这个石头与$stones[k]$来粉碎,假设$stones[k]>(stones[i]-stones[j])$,粉碎后的结果为$stones[k]-stones[i]+stones[j]$。

粉碎的本质就是给$stones$数组中每个数前面加+-

题意转化为给$stones$数组中每个数前面加+-,使得最后结果的绝对值最小。

记$stones$数组的和为$sum$,前面加-的数字的和为$neg$,$ans=sum-2*neg$,要使$ans$绝对值小,即$neg$取小于等于$sum/2$的最大的值。

题意转化为从$stones$数组中找若干个数,使得若干个数的和(代价,类似01背包中的体积)在满足不超过$sum/2$的条件下最大。

到这就是裸的01背包。

有几种dp的写法:

第一种

状态表示:

dp[i][j]

集合:从前$i$个数中取,代价(和)不超过$j$的取法。

属性:和的最大值。

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class Solution {
public:
int dp[30001];
int lastStoneWeightII(vector<int>& stones) {
int sum=0;
for(int i=0;i<stones.size();i++){
sum+=stones[i];
}
int ans=sum/2;
for(int i=1;i<=stones.size();i++){
for(int j=ans;j>=stones[i-1];j--){
dp[j]=max(dp[j],dp[j-stones[i-1]]+stones[i-1]);
}
}
return sum-2*dp[ans];
}
};
第二种

状态表示:

dp[i][j]

集合:从前$i$个数中取,得到总和为$j$的取法。

属性:数量。

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class Solution {
public:
int lastStoneWeightII(vector<int>& stones) {
int sum=0;
for(int i=0;i<stones.size();i++){
sum+=stones[i];
}
int ans=sum/2;
// f[i][j]:从前i个石头选,得到总和为j的方法的种数。
int f[31][1501];
f[0][0]=1;
for(int i=1;i<=stones.size();i++){
for(int j=0;j<=ans;j++){
f[i][j]=f[i-1][j];
if(j>=stones[i-1]){
f[i][j]=f[i][j]+f[i-1][j-stones[i-1]];
}
}
}
int neg=0;
for(int i=ans;i>=0;i--){
if(f[stones.size()][i]>0){
neg=i;
break;
}
}
return sum-2*neg;
}
};
第三种

状态表示:

dp[i][j]

集合:从前$i$个数中取,得到总和为$j$的取法。

属性:0或1代表是否能够有这种取法。

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class Solution {
public:
int f[30001];
int lastStoneWeightII(vector<int>& stones) {
int sum=0;
for(int i=0;i<stones.size();i++){
sum+=stones[i];
}
cout<<sum<<endl;
int tmp=sum/2;
//f[i][j]表示是否可以用前i个数组成j,只有0,1两种情况
//优化为一维
// int f[30001];
f[0]=1;
for(int i=1;i<=stones.size();i++){
for(int j=tmp;j>=stones[i-1];j--){
f[j]=max(f[j],f[j-stones[i-1]]);
}
}
for(int i=tmp;i>=0;i--){
if(f[i]!=0){
cout<<i<<endl;
return sum-2*i;
}
}
return 0;
}
};
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