硬币组合问题-动态规划
2014-07-02 10:25
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如果我们有面值为1元、3元和5元的硬币若干枚,如何用最少的硬币凑够11元? (表面上这道题可以用贪心算法,但贪心算法无法保证可以求出解,比如1元换成2元的时候)
首先我们思考一个问题,如何用最少的硬币凑够i元(i<11)?
当i=0,即我们需要多少个硬币来凑够0元。 由于1,3,5都大于0,即没有比0小的币值,因此凑够0元我们最少需要0个硬币。
那么, 我们用d(i)=j来表示凑够i元最少需要j个硬币。
当i=1时,只有面值为1元的硬币可用, 因此我们拿起一个面值为1的硬币,接下来只需要凑够0元即可。所以,d(1)=d(1-1)+1=d(0)+1=0+1=1。
当i=2时, 仍然只有面值为1的硬币可用,于是我拿起一个面值为1的硬币, 接下来我只需要再凑够2-1=1元即可,所以d(2)=d(2-1)+1=d(1)+1=1+1=2。
当i=3时,我们能用的硬币就有两种了:1元的和3元的。 有两种方案,如果我拿了一个1元的硬币,我的目标就变为了: 凑够3-1=2元需要的最少硬币数量。即d(3)=d(3-1)+1=d(2)+1=2+1=3。 这个方案说的是,我拿3个1元的硬币;第二种方案是我拿起一个3元的硬币, 我的目标就变成:凑够3-3=0元需要的最少硬币数量。即d(3)=d(3-3)+1=d(0)+1=0+1=1. 这个方案说的是,我拿1个3元的硬币。好了,这两种方案哪种更优呢?
记得我们可是要用最少的硬币数量来凑够3元的。所以, 选择d(3)=1,怎么来的呢?具体是这样得到的:d(3)=min{d(3-1)+1, d(3-3)+1}。
状态转移方程:
d(i)=min{ d(i-vj)+1 },其中i-vj >=0,vj表示第j个硬币的面值;
代码实现:
首先我们思考一个问题,如何用最少的硬币凑够i元(i<11)?
当i=0,即我们需要多少个硬币来凑够0元。 由于1,3,5都大于0,即没有比0小的币值,因此凑够0元我们最少需要0个硬币。
那么, 我们用d(i)=j来表示凑够i元最少需要j个硬币。
当i=1时,只有面值为1元的硬币可用, 因此我们拿起一个面值为1的硬币,接下来只需要凑够0元即可。所以,d(1)=d(1-1)+1=d(0)+1=0+1=1。
当i=2时, 仍然只有面值为1的硬币可用,于是我拿起一个面值为1的硬币, 接下来我只需要再凑够2-1=1元即可,所以d(2)=d(2-1)+1=d(1)+1=1+1=2。
当i=3时,我们能用的硬币就有两种了:1元的和3元的。 有两种方案,如果我拿了一个1元的硬币,我的目标就变为了: 凑够3-1=2元需要的最少硬币数量。即d(3)=d(3-1)+1=d(2)+1=2+1=3。 这个方案说的是,我拿3个1元的硬币;第二种方案是我拿起一个3元的硬币, 我的目标就变成:凑够3-3=0元需要的最少硬币数量。即d(3)=d(3-3)+1=d(0)+1=0+1=1. 这个方案说的是,我拿1个3元的硬币。好了,这两种方案哪种更优呢?
记得我们可是要用最少的硬币数量来凑够3元的。所以, 选择d(3)=1,怎么来的呢?具体是这样得到的:d(3)=min{d(3-1)+1, d(3-3)+1}。
状态转移方程:
d(i)=min{ d(i-vj)+1 },其中i-vj >=0,vj表示第j个硬币的面值;
代码实现:
#include <iostream> #include <vector> #include <climits> using namespace std; int money(vector<int> &vi,int s) { int n=vi.size(); vector<int> mi(s+1,0); for(int i=1;i<=s;++i) mi[i]=INT_MAX; for(int i=1;i<=s;++i) { for (int j=0;j<n;++j) { if(vi[j]<=i && mi[i-vi[j]]+1<mi[i]) mi[i]=mi[i-vi[j]]+1; } } return mi[s]; } int main(){ int n=11; //cin >> n; vector<int> v; v.push_back(1); v.push_back(3); v.push_back(5); cout << money(v,n); return 0; }
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