动态规划、LCS、01背包问题

动态规划:将一个具有最优子结构性质的问题分成若干个子问题,在求解过程中,记录下子问题的结果,存储在一个表格中,使得公共的子问题只需要计算一次。书中给出的基本原理:动态规划将问题分成若干个相互重叠的子问题,递归的求解子问题,保存子问题的解,再将它们的解组合起来,求出原问题的解。使用动态规划必须满足两个条件:最优子结构和子问题重叠。问题的最优解由相关子问题的最优解组合而成,一个问题的最优解包含其子问题的最优解。

LCS:最长公共子序列;求两个给定序列的最长公共部分,必须是以相同的顺序出现,但是不必要是连续的。
设X = <x1,x2...xm>, Y = <y1,y2...yn>为两个序列,并设Z = <z1,z2...zk>为X和Y的任意一个LCS。可以得出:
1.如果xm = yn,那么zk = xm = yn而且Z(k-1)是X(m-1)和Y(n-1)的一个LCS;
2.如果xm != yn,那么zk != xm蕴含Z是X(m-1)和Y的一个LCS;
3.如果xm != yn,那么zk != yn蕴含Z是X和Y(n-1)的一个LCS。
注:上面的Z(k-1)表示序列Z<z1,z2...zn>,其中n=k-1。其它的X()和Y()也是一样的。
所以LCS具有最优子结构,也可以看出LCS问题中的重叠子问题的性质。所以我们可以用动态规划来解决LCS问题。由LCS问题的最优子结构可得出递归式:


Java代码实现:
Java
public List<Integer> lcs(List<Integer> a, List<Integer> b) {
List<Integer> rsList = new LinkedList<>();
int sizeA = a.size(), sizeB = b.size();
if (sizeA == 0 || sizeB == 0) {
return rsList;
}
if (a.get(sizeA - 1).equals(b.get(sizeB - 1))) {
int m = a.get(sizeA - 1);
List<Integer> subList = lcs(a.subList(0, sizeA - 1), b.subList(0, sizeB - 1));
subList.add(m);
return subList;
}
List<Integer> sub1 = lcs(a.subList(0, sizeA - 1), b);
List<Integer> sub2 = lcs(a, b.subList(0, sizeB - 1));
return sub1.size() > sub2.size() ? sub1 : sub2;
}


**01背包问题:**
背包问题是具有多种[复杂情况](http://blog.sina.com.cn/s/blog_8cf6e8d90100zldn.html),这里仅举01背包为例。
*问题描述:给定N中物品和一个背包。物品i的重量是Wi,其价值位Vi ,背包的容量为C。问应该如何选择装入背包的物品,使得转入背包的物品的总价值为最大??在选择物品的时候,对每种物品i只有两种选择,即装入背包或不装入背包。不能讲物品i装入多次,也不能只装入物品的一部分。因此,该问题被称为0-1背包问题。 *
- 01背包问题的递归式:
令V(i,j)表示在前i(1<=i<=n)个物品中能够装入容量为就j(1<=j<=C)的背包中的物品的最大价值,则
```Java```
V(i,0)=V(0,j)=0 
V(i,j)=V(i-1,j)                            ;j<wi  
V(i,j)=max{V(i-1,j) ,V(i-1,j-wi)+vi)}      ;j>wi
最后编辑于
©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 200,302评论 5 470
  • 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 84,232评论 2 377
  • 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 147,337评论 0 332
  • 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 53,977评论 1 272
  • 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 62,920评论 5 360
  • 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 48,194评论 1 277
  • 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 37,638评论 3 390
  • 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 36,319评论 0 254
  • 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 40,455评论 1 294
  • 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 35,379评论 2 317
  • 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 37,426评论 1 329
  • 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 33,106评论 3 315
  • 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 38,696评论 3 303
  • 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 29,786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 30,996评论 1 255
  • 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 42,467评论 2 346
  • 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 42,043评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容