此处我们介绍一维数组解决背包问题的解法。

面试过程中常见的题型主要为以下两种:

  • 0-1 背包:对于每个元素来说,只有两个选:选和不选;也就是说,每个元素只能选取一次
  • 完全背包:每个元素可以重复选择

而每个背包要求的问题也是不同的,按照问题分类,又可以分为:

  • 最值问题:最大值/最小值
  • 存在问题:是否存在…,满足…
  • 计数问题:求所有满足…的排列组合,有的题目只要求计算总数,有的要求列举详情

1 解题模版

背包问题大体的解题模板是两层循环,分别遍历物品 nums 和背包容量 target,然后写状态转移方程。

根据背包的分类我们确定物品和容量遍历的先后顺序,根据问题的分类确定状态转移方程的写法。

首先是背包分类的模板:

  • 0-1 背包:外循环 nums,内循环 target,target 倒序
  • 完全背包:外循环,内循环 随意,target 正序

然后是问题分类的模板:有没有?有几种?最值是?

  • 存在问题:dp[i] |= dp[i – num]
  • 计数问题:dp[i] += dp[i – num]
  • 最值问题:dp[i] = max/min(dp[i], dp[i – num] + 1)

2 o-1背包

2.1 分割等和子集

2.2 目标和

3 完全背包

3.1 零钱兑换

给你一个整数数组 coins ,表示不同面额的硬币;以及一个整数 amount ,表示总金额。

计算并返回可以凑成总金额所需的 最少的硬币个数 。如果没有任何一种硬币组合能组成总金额,返回 -1 。

你可以认为每种硬币的数量是无限的。

示例 1:

输入:coins = [1, 2, 5], amount = 11 输出:3 解释:11 = 5 + 5 + 1
class Solution {
public:
    int coinChange(vector<int>& coins, int amount) {
        int size = coins.size();
        vector<long> dp(amount+1, INT_MAX);
        dp[0] = 0;
        for(int i = 0; i<size; i++){
            for(int j = 1; j<=amount; j++){
                if (j < coins[i]) continue;
                else dp[j] = min(dp[j], dp[j-coins[i]]+1);
            }
        }
        return dp[amount] == INT_MAX ? -1 : dp[amount];
    }
};

3.2 单词拆分

给你一个字符串 s 和一个字符串列表 wordDict 作为字典。如果可以利用字典中出现的一个或多个单词拼接出 s 则返回 true

注意:不要求字典中出现的单词全部都使用,并且字典中的单词可以重复使用。

示例 1:

输入: s = "leetcode", wordDict = ["leet", "code"]
输出: true
解释: 返回 true 因为 "leetcode" 可以由 "leet" 和 "code" 拼接成。
class Solution {
public:
    bool wordBreak(string s, vector<string>& wordDict) {
       vector<bool> dp(s.size()+1, false);
       dp[0] = true;
       for(int i=1; i<=s.size(); i++){
            for(auto word : wordDict){
                int size = word.size();
                if (i - size >= 0 && s.substr(i-size, size)==word)
                    dp[i] = dp[i] || dp[i - size];
            }
       }
       return dp[s.size()];
    }
};