编程题——求正数数组的最小不可组成和(动态规划:01背包问题)

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编程题——求正数数组的最小不可组成和(动态规划:01背包问题)



题目描述:


给定一个全是正数的数组arr

定义一下arr的最小不可组成和的概念:

1,arr的所有非空子集中,把每个子集内的所有元素加起来会出现很多的值,其中最小的记为min,最大的记为max;

2,在区间[min,max]上,如果有一些正数不可以被arr某一个子集相加得到,那么这些正数中最小的那个,就是arr的最小不可组成和;

3,在区间[min,max]上,如果所有的数都可以被arr的某一个子集相加得到,那么max+1是arr的最小不可组成和;

举例:

arr = {3,2,5}

arr的min为2,max为10,

在区间[2,10]上,4是不能被任何一个子集相加得到的值中最小的,所以4是arr的最小不可组成和;

arr = {3,2,4}

arr的min为2,max为9,

在区间[2,9]上,8是不能被任何一个子集相加得到的值中最小的,所以8是arr的最小不可组成和;

arr = {3,1,2}

arr的min为1,max为6,

在区间[2,6]上,任何数都可以被某一个子集相加得到,所以7是arr的最小不可组成和;

请写函数返回arr的最小不可组成和。



动态规划:01背包问题(无物品价值)



思想相同,题目最终要求有些变化


min为最轻物品的重量,sum为所有物品总重量

假设有一个能装入容量为C(C在[min,sum]间取值)的背包和n件重量分别为w1,w2,…,wn的物品,能否从n件物品中挑选若干件恰好装满背包,要求输出不满足条件的最小容量。

以数组{3,2,5}为例,dp初始化全为0

接下来进行逆序分析:


(逆序是因为同一件物品只能放一次)

(因为分情况时容量要减去当前物品重量,所以高容量的值要用低容量来更新,可能造成重复放入)

(举个例子,判断3是否放入时,如果是顺序的话dp[3]=dp[3]+3放了一次3,之后dp[6]=dp[3]+3又放了一次,就重复了)


判断某一物品能否放入时直接忽略容量小于该物品质量的情况

先判断3是否放入

  • 对于容量为3及以上的都选择放入,对应dp值更新为3

再判断2是否放入

  • 对于容量为5及以上的都选择放入,加上3,对应dp值更新为5
  • 对于容量为3、4的如果放入后剩余容量不够放其他物品,比较3后选择较大值,对应dp值仍为3
  • 容量为2的选择放入,对应dp值更新为2

最后判断5是否放入

  • 对于容量为10的选择放入,加上5,dp值更新为3
  • 对于容量为9的选择放入,加上3, dp值更新为8
  • 对于容量为8的选择放入,加上3, dp值更新为8
  • 对于容量为7的选择放入,加上2, dp值更新为7
  • 对于容量为6的选择放入,dp值更新为5
  • 对于容量为5的选择放入,dp值更新为5

在前i个状态下的最值的前提下,考虑第i个值是否使用,从而把前i个状态的最值求出来,这就是动态规划的思想



程序代码如下:





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