【動態規劃/揹包】整數劃分的5種情況
1.將n劃分成若干正整數之和的劃分數(可以存在相同整數)。
轉移方程如下:
dp[n][m]=dp[n][m-1]+ dp[n-m][m] dp[n][m]表示整數 n 的劃分中,每個數不大於 m 的劃分數。
理解①:
根據劃分中包不包含m的情況分為2種,一種情況是劃分中包含m,則剩下數的總和剩下n-m,相當於其劃分數為dp[n-m][m]。另一種情況是劃分中不包含m,那麼其劃分數為dp[n][m-1]。
程式碼:
dp[0][0]=1; for (int i=0;i<=n;i++) { for (int j=1;j<=n;j++) { j<=i?dp[i][j]=dp[i-j][j]+dp[i][j-1]: dp[i][j]=dp[i][i]; } } cout<<dp[n][n];
理解②:
也可以看成完全揹包問題,有1到n個揹包,第i個揹包的重量為i,價值為i。dp[j] 是用前 i 個數能構成 j 的種類數
程式碼:
dp[0] = 1;
for (i = 1;i <= N;i++)
for (j = i;j <= N;j++)
dp[j] += dp[j-i];
2、將n劃分成若干不同正整數之和的劃分數(不可以存在相同整數)
轉移方程如下:
dp[n][m]=dp[n][m-1]+ dp[n-m][m-1] dp[n][m]表示整數 n 的劃分中,每個數不大於 m 的劃分數。
理解①:
根據劃分中包不包含m的情況分為2種,一種情況是劃分中包含m,則剩下數的總和剩下n-m,相當於其劃分數為dp[n-m][m-1]。(跟1的情況的區別就在這裡,因為不能重複,所以應該是m-1)另一種情況是劃分中不包含m,那麼其劃分數為dp[n][m-1]。
程式碼:
dp[0][0]=1;
for (int i=0;i<=n;i++)
{
for (int j=1;j<=n;j++)
{
j<=i?dp[i][j]=dp[i-j][j-1]+dp[i][j-1]: dp[i][j]=dp[i][i];
}
}
cout<<dp[n][n];
理解②:
由於每個數最多隻能取1次,是經典的01揹包,程式碼如下
程式碼:
dp[0]= 1;
for(i = 1;i <=n ;i++)
for(j = n;j >= i ;j--)
dp[j] += dp[j-i];
3、將n劃分為k個數的劃分數。
轉移方程:
dp[n][k]= dp[n-k][k]+ dp[n-1][k-1];
理解:
根據劃分中包不包含1的情況分為2種,如果不包含1,即所有數都大於等於2,我們可以取出n個1分到每一份(總共k份)上去,再將剩下的n-k個1分成k份,總共有dp[n-k][k]種分法。如果包含1,我們把那份單獨的1取出來,總和就剩下n-1,數也剩下k-1個,即有dp[n-1][k-1]種分法。
程式碼:
for(int i=1;i<=n;i++)
for (int j=1;j<=i;j++)
{
if(j==1)
dp[i][j]=1;
else
dp[i][j]=dp[i-j][j]+dp[i-1][j-1];
}
4、將n分成最大數不超過k的劃分數
轉移及思路同1,方程最後的輸出為dp[n][k];如果看成揹包問題,即是用前k個揹包來裝結果,將第一層迴圈改為i<=k即可。
5、將n劃分為若干奇數的方法
轉移方程:
g[i][j] =f[i - j][j];f[i][j] = f[i - 1][j - 1] + g[i - j][j];g[i][j]:將i劃分為j個偶數;f[i][j]:將i劃分為j個奇數
思路:
對於g[i][j]= f[i- j][j],從i中拿出j個1到每一份中,則剩下的數總和為i-j也必須為奇數,i-j分成j個奇數,所以劃分數為f[i-j][j]。
對於f[i][j] = f[i- 1][j - 1] + g[i - j][j],如果不包含1,每份都大於等於2,將j個1拿出來分到每一份中,剩下的i-j必須劃分為j份偶數,即g[i-j][j]。如果包含1,將那份1拿出來,剩餘的i-1分成j-1個奇數,即f[i-1][j-1]。
程式碼:
for(int i=0;i<=n;i++)
{
dp[i][1]=1;
if(i&1)
dp[0][i]=1;
}
for (int i=1;i<=n;i++)
{
for (int j=1;j<=n;j++)
{
if(j&1) //相當於上面思路中的f[i][j]
{
if(j<=i)
dp[i][j]=dp[i-j][j]+dp[i][j-1];
else
dp[i][j]=dp[i][i];
}
else //相當於上面思路中的g[i][j]
dp[i][j]=dp[i][j-1];
}
}
揹包思路:
因為只能是奇數,所以偶數的揹包種類(i=2,4,6,8……)不符合要求,i++改為i+=2即可
程式碼:
dp[0] = 1;
for (i = 1;i <= N;i+=2)
for (j = i;j <= N;j++)
dp[j] += dp[j-i];
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