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面試題 17.16. 按摩師(C++)

目錄

題目

一個有名的按摩師會收到源源不斷的預約請求,每個預約都可以選擇接或不接。在每次預約服務之間要有休息時間,因此她不能接受相鄰的預約。給定一個預約請求序列,替按摩師找到最優的預約集合(總預約時間最長),返回總的分鐘數。

示例 1:

輸入: [1,2,3,1]
輸出: 4
解釋: 選擇 1 號預約和 3 號預約,總時長 = 1 + 3 = 4。

示例 2:

輸入: [2,7,9,3,1]
輸出: 12
解釋: 選擇 1 號預約、 3 號預約和 5 號預約,總時長 = 2 + 9 + 1 = 12。

示例 3:

輸入: [2,1,4,5,3,1,1,3]
輸出: 12
解釋: 選擇 1 號預約、 3 號預約、 5 號預約和 8 號預約,總時長 = 2 + 4 + 3 + 3 = 12。

分析與題解

動態規劃(一維陣列)

我們先設定狀態dp[],其中dp[i]表示截止到nums[i]服務,所求得的最長服務時間,dp[i-1]可以有兩種方式,預約nums[i-1]的稱為dp1和不預約nums[i-1]的稱為dp0。對於當前服務nums[i]只有預約和不預約兩種狀態,分別討論:

  • 預約nums[i],因為相鄰服務不能同時預約,所以只能選擇dp0dp[i]=dp0+nums[i]

  • 不預約nums[i],那麼對於nums[i-1]是否預約沒有限制,所以我們進行比較取較大值。dp[i]=max(dp0+nums[i],dp1+nums[i])

    因為服務時間一般均為正值,所以不考慮dp0

    dp1為負數的情況

class Solution {
public:
    int massage(vector<int>& nums) {
        int size = nums.size();
        if(size == 0) return 0; 
        if(size == 1) return nums[0];

        vector<int> dp(size, 0);
        dp[0] = nums[0]; //dp[i] 表示nums[0...i] 能得到的最長時間
        dp[1] = max(nums[0],nums[1]);

        for(int i = 2; i < size; i++)
        {
            //遍歷迄今為止的最大值,兩種情況取較大:
            //1:預約本次,則上一次不預約(dp[i-2] + nums[i])
            //2:本次不預約,則值為預約到上一次的最大值
            dp[i] = max(dp[i-2] + nums[i], dp[i-1]);
        }

        return dp[size -1];
    }
};

動態規劃(優化資料結構)

通過上述對於狀態方程的討論,本質上狀態dp[i]之和三個數值相關聯:dp0dp1nums[i]。我們嘗試使用三個常量返回更新來實現陣列的效果。程式碼如下:

class Solution {
public:
    int massage(vector<int>& nums) {
        int size = nums.size();
        if(size==0) return 0;
        if(size==1) return nums[0];
        //dp儲存截止第i個元素的最大值
        vector<int> dp(size, 0);
        dp[0] = nums[0];
        dp[1] = max(nums[0], nums[1]);

        for(int i=2;i<size;i++){
            dp[i] = max(dp[i-1], dp[i-2]+nums[i]);
        }
        return dp[size-1];

    }
};