[TOC]
# 简介
动态规划(Dynamic Programming,DP)是一种将复杂问题分解成更小的子问题来解决的优化技术。
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要注意动态规划和分而治之(归并排序和快速排序算法中用到的那种)是不同的方法。分而治之方法是把问题分解成相互独立的子问题,然后组合它们的答案,而动态规划则是将问题分解成相互依赖的子问题。
另一个例子是上一节解决的斐波那契问题。我们将斐波那契问题分解成如该节图示的小问题。
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# 步骤
用动态规划解决问题时,要遵循三个重要步骤:
1. 定义子问题
2. 实现要反复执行而解决子问题的部分(可能是递归)
3. 识别并求解出边界条件
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# 分类
能用动态规划解决的一些著名的问题如下:
* 背包问题:给出一组项目,各自有值和容量,目标是找出总值最大的项目的集合。这个 问题的限制是,总容量必须小于等于“背包”的容量
* 最长公共子序列:找出一组序列的最长公共子序列(可由另一序列删除元素但不改变余 下元素的顺序而得到)
* 矩阵链相乘:给出一系列矩阵,目标是找到这些矩阵相乘的最高效办法(计算次数尽可能少),相乘操作不会进行,解决方案是找到这些矩阵各自相乘的顺序
* 硬币找零:给出面额为 d1...dn 的一定数量的硬币和要找零的钱数,找出有多少种找零的方法
* 图的全源最短路径:对所有顶点对(u, v),找出从顶点u到顶点v的最短路径。
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# 最少硬币找零
最少硬币找零问题是硬币找零问题的一个变种。硬币找零问题是给出要找零的钱数,以及可 用的硬币面额 d1...dn 及其数量,找出有多少种找零方法。最少硬币找零问题是给出要找零的钱数, 以及可用的硬币面额 d1...dn 及其数量,找到所需的最少的硬币个数。
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例如,美国有以下面额(硬币):d1=1, d2=5, d3=10, d4=25,如果要找36美分的零钱,我们可以用1个25美分、1个10美分和1个便士( 1美分)。
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最少硬币找零的解决方案是找到 n 所需的最小硬币数。但要做到这一点,首先得找到对每个 x < n 的解。然后,我们将解建立在更小的值的解的基础上。
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来看看算法:
~~~
class MinCoinChange {
constructor(coins) {
this.coins = coins
this.cache = {}
}
makeChange(amount) {
if (!amount) return []
if (this.cache[amount]) return this.cache[amount]
let min = [], newMin, newAmount
this.coins.forEach(coin => {
newAmount = amount - coin
if (newAmount >= 0) {
newMin = this.makeChange(newAmount)
}
if (newAmount >= 0 &&
(newMin.length < min.length - 1 || !min.length) &&
(newMin.length || !newAmount)) {
min = [coin].concat(newMin)
}
})
return (this.cache[amount] = min)
}
}
~~~
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测试一下算法:
~~~
const minCoinChange = new MinCoinChange([1, 5, 10, 25])
console.log(minCoinChange.makeChange(36))
// [1, 10, 25]
const minCoinChange2 = new MinCoinChange([1, 3, 4])
console.log(minCoinChange2.makeChange(6))
// [3, 3]复制代码
~~~
所以,找零钱数为6时,最佳答案是两枚价值为3的硬币
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