2023-04-20:有一堆石头,用整数数组 stones 表示其中 stones[i] 表示第 i 块石头的重量。每一回合,从

2023-06-09 10:05:34 浏览数 (1)

2023-04-20:有一堆石头,用整数数组 stones 表示

其中 stones[i] 表示第 i 块石头的重量。

每一回合,从中选出任意两块石头,然后将它们一起粉碎

假设石头的重量分别为 x 和 y,且 x <= y

那么粉碎的可能结果如下:

如果 x == y,那么两块石头都会被完全粉碎;

如果 x != y,那么重量为 x 的石头将会完全粉碎,而重量为 y 的石头新重量为 y-x。

最后,最多只会剩下一块 石头。

返回此石头 最小的可能重量。

如果没有石头剩下,就返回 0。

答案2023-04-20:

算法流程:

1. 遍历一遍所有石头,计算石头总重量 `sum`;

2. 计算目标重量 `target = sum / 2`;

3. 使用动态规划求解在限制条件下可以得到的最大重量;

4. 返回石头总重量减去两堆石子的总重量之差,即为最小重量差。

动态规划过程:

1. 定义状态:设 `dp[i][j]` 表示前 `i` 个石头在限制条件下可以得到的最大重量;

2. 初始化状态:`dp[0][j] = 0`,表示前 0 个石头在限制条件下无法得到任何重量;`dp[i][0] = 0`,表示在不限制目标重量的情况下无法得到任何重量;

3. 状态转移方程:对于第 `i` 个石头,有两种选择:取或不取。若不取,则当前石头对总重量贡献为0,即 `dp[i][j] = dp[i-1][j]`。若取,则当前石头会对总重量产生贡献,贡献值为当前石头重量 `stones[i-1]` 加上前 `i-1` 个石头在目标重量为 `j - stones[i-1]` 下可以得到的最大重量 `dp[i-1][j-stones[i-1]]`,即 `dp[i][j] = dp[i-1][j-stones[i-1]] stones[i-1]`。因此可以得到状态转移方程:

```

dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-stones[i-1]] stones[i-1])

```

4. 最终结果:返回 `sum - 2 * dp[n][target]`。

其中,`max` 函数用于计算两个整数中的较大值。

注意:由于题目要求粉碎的重量差最小,因此需要将石头分为两组,使它们的重量之差最小。因此在计算完一组石头的最大重量后,还需要用总重量减去两堆石子的总重量之差,以得到另一组石头的重量。

时间复杂度:该算法使用了动态规划方法,在遍历石头和目标重量的过程中,对于每个子问题都需要计算一次最大重量,因此时间复杂度为 O(n times text{half}),其中 n 是石头数量,text{half} 是目标重量的一半。

空间复杂度:在使用动态规划求解最大重量的过程中,需要使用一个二维数组 `dp` 来保存所有子问题的计算结果。因此空间复杂度为 O(n times text{half})。但由于每次迭代只需要使用到上一次迭代的结果,因此可以使用滚动数组将空间复杂度优化到 O(text{half})

# go完整代码如下:

代码语言:javascript复制
package main

import "fmt"

func lastStoneWeightII(stones []int) int {
  n := len(stones)
  sum := 0
  for _, num := range stones {
    sum  = num
  }
  half := sum / 2
  dp := make([][]int, n 1)
  for i := range dp {
    dp[i] = make([]int, half 1)
  }
  for i := n - 1; i >= 0; i-- {
    for rest := 0; rest <= half; rest   {
      p1 := dp[i 1][rest]
      p2 := 0
      if stones[i] <= rest {
        p2 = stones[i]   dp[i 1][rest-stones[i]]
      }
      dp[i][rest] = max(p1, p2)
    }
  }
  return sum - dp[0][half]*2
}

func max(x, y int) int {
  if x > y {
    return x
  }
  return y
}

func main() {
  stones := []int{2, 7, 4, 1, 8, 1}
  fmt.Println(lastStoneWeightII(stones)) // expected output: 1

  stones = []int{31, 26, 33, 21, 40}
  fmt.Println(lastStoneWeightII(stones)) // expected output: 5
}

# rust代码如下:

代码语言:javascript复制
fn last_stone_weight_ii(arr: Vec<i32>) -> i32 {
    let n = arr.len();
    let sum = arr.iter().sum::<i32>();
    let half = sum / 2;
    let mut dp = vec![vec![0; half as usize   1]; n   1];
    for i in (0..n).rev() {
        for rest in 0..=half {
            let p1 = dp[i   1][rest as usize];
            let mut p2 = 0;
            if arr[i] <= rest as i32 {
                p2 = arr[i]   dp[i   1][(rest - arr[i]) as usize];
            }
            dp[i][rest as usize] = p1.max(p2);
        }
    }
    (sum - dp[0][half as usize] * 2) as i32
}

fn main() {
    let stones = vec![2, 7, 4, 1, 8, 1];
    let ans = last_stone_weight_ii(stones);
    println!("{}", ans); // 输出 1

    let stones = vec![31, 26, 33, 21, 40];
    let ans = last_stone_weight_ii(stones);
    println!("{}", ans); // 输出 5
}

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