2312、卖木头块 | 面试官与狂徒张三的那些事(leetcode,附思维导图 + 全部解法)

零 标题:算法(leetcode,附思维导图 + 全部解法)300题之(2312)卖木头块

一 题目描述

题目描述
题目描述

二 解法总览(思维导图)

思维导图

三 全部解法

面试官:看你准备得差不多了,我们开始面试吧。

狂徒张三:okk~

面试官:题目看得差不多了的话,来说说你的想法、思路哈~

狂徒张三:因为题目中,含有 “最” 字眼,所以我觉得应该优先考虑使用 “动态规划”

面试官: 那你觉得使用动态规划的条件有哪些呢?

狂徒张三:我个人认为,应该需要具备2个条件:

1)最优子结构

2)无后效性

面试官: 很好,那你知道动态规划的本质和解题步骤分别是什么吗?

狂徒张三:

1)本质:一种以空间换时间的技术

2)解题步骤:分3步。状态定义: 每个状态的决策,存放每个状态的变量;状态转移方程: 当前状态与之前状态之间的转换关系;初始状态: 初始的状态或者边界条件等。

面试官:小伙子,可以呀。我看你也差不多热完身了,那你就用如上知识解下这道题吧~

旁白:过了5-10分钟,张三迟迟写不出代码。

面试官:(一脸凝重、困惑)难道你只背了相关概念,没进行过相关题目的编码吗?

狂徒张三:(张三面漏怯色)额。。。。

面试官:这样,你把木块想象成大西瓜,写起代码来也会嘎嘎的清凉和爽快哦~
那题目就变成了 —— 你有1个二维(长度为w、宽度为h)的大西瓜,你可以选择直接把它卖掉(若此时得有人正好买长度为w、宽度为h),不然的话此时的大西瓜只能获得0元

狂徒张三:对的,然后我们也可以选择不卖此时的大西瓜,进行横向、纵向的切瓜,把大西瓜不断切成不同的小西瓜,最后从这些切瓜方案中计算出当前大西瓜的能卖处的最大价钱。

面试官:是的,那你这边根据之前所说,写下 状态定义 和 状态转移方程吧~

狂徒张三:好的。

我理解的状态定义 —— dp[i][j],长度为i、宽度为j时,能得到的最多钱数。

状态转移方程 —— 横向切瓜时:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[k][j] + dp[i - k][j]),k的范围为 [1, i - 1]。
纵向切瓜时:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i][k] + dp[i][j - k]),k的范围为 [1, j - 1]。

面试官:那状态的初始化呢?

狂徒张三:根据数组 prices ,进行初始化 —— 当 i、j 存在于 prices 里的0、1下标位置上时,dp[i][j] = prices[对应的元素下标][2]。

面试官:很好,既然思路已经理清了,那就开始你的表演,啊不、开始你的代码编写吧~

image.png

旁边:张三瞬间如同任督二脉被打通,三下五除二,不到10分钟便把代码敲打了出来~

1 方案1

1)代码:

// 方案1 “动态规划法 - 普通版”。
// “技巧:题干中含有 最 字眼,优先考虑动态规划(本质:以空间换时间的技术)。”
// 参考:
// 1)https://leetcode.cn/problems/selling-pieces-of-wood/solution/mai-mu-tou-kuai-by-leetcode-solution-gflg/
// 2)https://leetcode.cn/problems/selling-pieces-of-wood/solution/by-endlesscheng-mrmd/

// 想法(这里把木块想象成大西瓜,写起代码来也会嘎嘎的清凉和爽快哦~):
// 1)状态定义:dp[i][j],长度为i、宽度为j时,能得到的最多钱数。
// 2)状态转移:
// 2.1)横向切:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[k][j] + dp[i - k][j]),k的范围为 [1, i - 1]。
// 2.2)纵向切:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i][k] + dp[i][j - k]),k的范围为 [1, j - 1]。

// 思路:
// 1.1)状态初始化:l = prices.length; 
// dp = new Array(m + 1).fill(1).map(v => new Array(n + 1).fill(0));
// 思考:二维的每个元素为啥都先 默认填充0 ?
// 1.2)状态初始化:遍历 数组 prices ,进一步初始化 数组 dp 。

// 2)核心:状态转移。
// 2.1)横向切:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[k][j] + dp[i - k][j]),k的范围为 [1, i - 1]。
// 2.2)纵向切:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i][k] + dp[i][j - k]),k的范围为 [1, j - 1]。

// 3)返回结果 dp[m][n] 。
var sellingWood = function(m, n, prices) {
    // 1.1)状态初始化:l = prices.length; 
    // dp = new Array(m + 1).fill(1).map(v => new Array(n + 1).fill(0));
    // 思考:二维的每个元素为啥都先 默认填充0 ?
    const l = prices.length;
    let dp = new Array(m + 1).fill(1).map(v => new Array(n + 1).fill(0));

    // 1.2)状态初始化:遍历 数组 prices ,进一步初始化 数组 dp 。
    for (let i = 0; i < l; i++) {
        const [width, height, price] = prices[i];
        dp[width][height] = price;
    }
    
    // 2)核心:状态转移。
    for (let i = 1; i <= m; i++) {
        for (let j = 1; j <= n; j++) {
            // 2.1)横向切:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[k][j] + dp[i - k][j]),k的范围为 [1, i - 1]。
            for (let k = 1; k < i; k++) {
                dp[i][j] = Math.max(dp[i][j], dp[k][j] + dp[i - k][j]);
            }
            // 2.2)纵向切:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i][k] + dp[i][j - k]),k的范围为 [1, j - 1]。
            for (let k = 1; k < j; k++) {
                dp[i][j] = Math.max(dp[i][j], dp[i][k] + dp[i][j - k]);
            }
        }
    }

    // 3)返回结果 dp[m][n] 。
    return dp[m][n];
};

2 方案2

面试官:Good。代码结构很有层次感,注释也放在了很合适的位置~

狂徒张三:毕竟这个“二维的大西瓜”是保熟的,我敢保证这里的算法一定是最优的,能够保证我们的大西瓜卖出最高的价钱。

面试官:你确定你这个“大西瓜切割算法”保熟吗?我看不一定吧?

image.png

狂徒张三:我是1个正经的算法人,还能给你写法“生瓜算法”不成?


image.png

面试官:我问你,这“大西瓜切割算法”保熟吗?

狂徒张三:你就说我这次面试能不能过吧~


image.png

面试官:

image.png


狂徒张三:那我在看看、想想优化点吧

旁白:只见张三在纸上齐飕飕的写起了代码运行过程。
...
dp[5][5] = max(dp[5][5], dp[1][5] + dp[4][5], dp[2][5] + dp[3][5], dp[3][5] + dp[2][5], dp[2][5] + dp[1][5])
...

狂徒张三:看起来确实有优化点 —— 存在大量的冗余计算,我们下标k只需枚举到一半的位置即可 —— 即 k的范围为 [1, i / 2(向下取整)] 。

1)代码:

// 方案2 “动态规划法 - 优化版”。
// “技巧:题干中含有 最 字眼,优先考虑动态规划(本质:以空间换时间的技术)。”
// 参考:
// 1)https://leetcode.cn/problems/selling-pieces-of-wood/solution/mai-mu-tou-kuai-by-leetcode-solution-gflg/
// 2)https://leetcode.cn/problems/selling-pieces-of-wood/solution/by-endlesscheng-mrmd/

// 想法(这里把木块想象成大西瓜,写起代码来也会嘎嘎的清凉和爽快哦~):
// 1)状态定义:dp[i][j],长度为i、宽度为j时,能得到的最多钱数。
// 2)状态转移:
// 2.1)横向切:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[k][j] + dp[i - k][j]),k的范围为 [1, i - 1]。
// 2.2)纵向切:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i][k] + dp[i][j - k]),k的范围为 [1, j - 1]。

// 思路:
// 1.1)状态初始化:l = prices.length; 
// dp = new Array(m + 1).fill(1).map(v => new Array(n + 1).fill(0));
// 思考:二维的每个元素为啥都先 默认填充0 ?
// 1.2)状态初始化:遍历 数组 prices ,进一步初始化 数组 dp 。

// 2)核心:状态转移(有优化,存在对称性,k枚举到i、j的1半的位置即可)。
// 2.1)横向切:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[k][j] + dp[i - k][j]),k的范围为 [1, i / 2(向下取整)]。
// 2.2)纵向切:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i][k] + dp[i][j - k]),k的范围为 [1, j / 2(向下取整)]。

// 3)返回结果 dp[m][n] 。
var sellingWood = function(m, n, prices) {
    // 1.1)状态初始化:l = prices.length; 
    // dp = new Array(m + 1).fill(1).map(v => new Array(n + 1).fill(0));
    // 思考:二维的每个元素为啥都先 默认填充0 ?
    const l = prices.length;
    let dp = new Array(m + 1).fill(1).map(v => new Array(n + 1).fill(0));

    // 1.2)状态初始化:遍历 数组 prices ,进一步初始化 数组 dp 。
    for (let i = 0; i < l; i++) {
        const [width, height, price] = prices[i];
        dp[width][height] = price;
    }
    
    // 2)核心:状态转移。
    for (let i = 1; i <= m; i++) {
        for (let j = 1; j <= n; j++) {
            // 2.1)横向切:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[k][j] + dp[i - k][j]),k的范围为 [1, i / 2(向下取整)]。
            for (let k = 1; k <= Math.floor(i / 2); k++) {
                dp[i][j] = Math.max(dp[i][j], dp[k][j] + dp[i - k][j]);
            }
            // 2.2)纵向切:dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i][k] + dp[i][j - k]),k的范围为 [1, j / 2(向下取整)]。
            for (let k = 1; k <= Math.floor(j / 2); k++) {
                dp[i][j] = Math.max(dp[i][j], dp[i][k] + dp[i][j - k]);
            }
        }
    }

    // 3)返回结果 dp[m][n] 。
    return dp[m][n];
};

旁白:张三写完了如上代码,急忙问面试官。

狂徒张三:通过面试了吧?

面试官:

image.png


狂徒张三:

image.png

又1个offer,然后马上就要出任 CEO 了,我晚上应该是去吃 沙县小吃 呢? 还是 兰州拉面 呢?哎,选择太多也是一种烦恼!

四 资源分享 & 更多

1 历史文章 - 总览

文章名称 解法 阅读量
1. 两数之和(Two Sum) 共 3 种 2.7 k+
2. 两数相加 (Add Two Numbers) 共 4 种 2.7 k+
3. 无重复字符的最长子串(Longest Substring Without Repeating Characters) 共 3 种 2.6 k+
4. 寻找两个正序数组的中位数(Median of Two Sorted Arrays) 共 3 种 2.8 k+
5. 最长回文子串(Longest Palindromic Substring) 共 4 种 2.8 k+
6. Z 字形变换(ZigZag Conversion) 共 2 种 1.9 k+
7. 整数反转(Reverse Integer) 共 2 种 2.4 k+
8. 字符串转换整数 (atoi)(String to Integer (atoi)) 共 3 种 4.2 k+
9. 回文数(Palindrome Number) 共 3 种 4.3 k+
11. 盛最多水的容器(Container With Most Water) 共 5 种 4.0 k+
12. 整数转罗马数字(Integer to Roman) 共 3 种 3.2 k+
13. 罗马数字转整数(Roman to Integer) 共 3 种 3.8 k+
14. 最长公共前缀(Longest Common Prefix) 共 4 种 3.0 k+
15. 三数之和(3Sum) 共 3 种 60.7 k+
16. 最接近的三数之和(3Sum Closest) 共 3 种 4.7 k+
17. 电话号码的字母组合(Letter Combinations of a Phone Number) 共 3 种 3.1 k+
18. 四数之和(4Sum) 共 4 种 11.5 k+
19. 删除链表的倒数第 N 个结点(Remove Nth Node From End of List) 共 4 种 1.2 k+
20. 有效的括号(Valid Parentheses) 共 2 种 1.8 k+
21. 合并两个有序链表(Merge Two Sorted Lists) 共 3 种 1.2 k+
22. 括号生成(Generate Parentheses) 共 4 种 1.1 k+
23. 合并K个升序链表(Merge k Sorted Lists) 共 4 种 0.9 k+
24. 两两交换链表中的节点(Swap Nodes in Pairs) 共 3 种 0.5 k+
25. K 个一组翻转链表(Reverse Nodes in k-Group) 共 5 种 1.3 k+
26. 删除有序数组中的重复项(Remove Duplicates from Sorted Array) 共 4 种 1.3 k+
27. 移除元素(Remove Element) 共 4 种 0.4 k+
28. 实现 strStr()(Implement strStr()) 共 5 种 0.8 k+
29. 两数相除(Divide Two Integers) 共 4 种 0.6 k+
30. 串联所有单词的子串(Substring with Concatenation of All Words) 共 3 种 0.6 k+
31. 下一个排列(Next Permutation) 共 2 种 0.8 k+
32. 最长有效括号(Longest Valid Parentheses) 共 2 种 1.4 k+
33. 搜索旋转排序数组(Search in Rotated Sorted Array) 共 3 种 1.0k+
34. 在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置(Find First and Last Position of Element in Sorted Array) 共 3 种 0.5 k+
35. 搜索插入位置(Search Insert Position) 共 3 种 0.3 k+
36. 有效的数独(Valid Sudoku) 共 1 种 0.6 k+
38. 外观数列(Count and Say) 共 5 种 1.1 k+
39. 组合总和(Combination Sum) 共 3 种 1.4 k+
40. 组合总和 II(Combination Sum II) 共 2 种 1.6 k+
41. 缺失的第一个正数(First Missing Positive) 共 3 种 1.2 k+
53. 最大子数组和(Maximum Subarray) 共 3 种 0.3k+
88. 合并两个有序数组(Merge Sorted Array) 共 3 种 0.4 k+
102. 二叉树的层序遍历(Binary Tree Level Order Traversal) 共 3 种 0.4 k+
146. LRU 缓存(LRU Cache) 共 2 种 0.5 k+
160. 相交链表(Intersection of Two Linked Lists) 共 2 种 0.1 k+
200. 岛屿数量(Number of Islands) 共 4 种 0.1 k+
206. 反转链表(Reverse Linked List) 共 3 种 1.0 k+
215. 数组中的第K个最大元素(Kth Largest Element in an Array) 共 3 种 0.5 k+
236. 二叉树的最近公共祖先(Lowest Common Ancestor of a Binary Tree) 共 3 种 0.1 k+
2119. 反转两次的数字(A Number After a Double Reversal) 共 2 种 0.3 k+
2120. 执行所有后缀指令(Execution of All Suffix Instructions Staying in a Grid) 共 1 种 0.4 k+
2124. 检查是否所有 A 都在 B 之前(Check if All A's Appears Before All B's) 共 4 种 0.4 k+
2125. 银行中的激光束数量(Number of Laser Beams in a Bank) 共 3 种 0.3 k+
2126. 摧毁小行星(Destroying Asteroids) 共 2 种 1.6 k+
2129. 将标题首字母大写(Capitalize the Title) 共 2 种 0.6 k+
2130. 链表最大孪生和(Maximum Twin Sum of a Linked List) 共 2 种 0.6 k+
2133. 检查是否每一行每一列都包含全部整数(Check if Every Row and Column Contains All Numbers) 共 1 种 0.6 k+
刷题进度 - LeetCode:557 / 2689 、《剑指offer》:66 / 66

2 博主简介

码农三少 ,一个致力于编写 极简、但齐全题解(算法) 的博主。
专注于 一题多解、结构化思维 ,欢迎一起刷穿 LeetCode ~

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 205,236评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,867评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,715评论 0 340
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,899评论 1 278
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,895评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,733评论 1 283
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,085评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,722评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,025评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,696评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,816评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,447评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,057评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,009评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,254评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,204评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,561评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容