代码随想录算法训练营day47|第九章 动态规划part09:198.打家劫舍、213.打家劫舍II、337.打家劫舍III

本文主要是介绍代码随想录算法训练营day47|第九章 动态规划part09:198.打家劫舍、213.打家劫舍II、337.打家劫舍III,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

打家劫舍是DP解决的经典题目,今天就是打家劫舍的一天,这个系列不算难,大家可以一口气拿下。

198.打家劫舍  

213.打家劫舍II  

337.打家劫舍III  


198.打家劫舍  

视频讲解:动态规划,偷不偷这个房间呢?| LeetCode:198.打家劫舍_哔哩哔哩_bilibili

代码随想录

首先,dp[i]表示考虑下标i(包括i)以内的房屋,最多可以偷窃的金额。如果偷了当前房间,那么当前的金额就是偷前i-2个房间得到的最大金额+本房间金额,如果没偷,那么当前金额就是偷前i-1个房间得到的最大金额,那么递推公式就很明确了,dp[i] = max(dp[i - 2] + nums[i], dp[i - 1])。因为递推公式涉及到前两个dp数组值,所以0、1下标处必须提前初始化好,设置dp[0]为nums[0](只有一个房间可以偷,那没顾虑直接偷)、dp[1]为nums[0]和nums[1]中较大者(只有两个房间可以偷,那只能偷最大金额的那个)。

int rob(vector<int>& nums) {if (nums.size() == 0) return 0;if (nums.size() == 1) return nums[0];vector<int> dp(nums.size());dp[0] = nums[0];dp[1] = max(nums[0], nums[1]);for (int i = 2; i < nums.size(); i++) {dp[i] = max(dp[i - 2] + nums[i], dp[i - 1]);}return dp[nums.size() - 1];}

213.打家劫舍II  

视频讲解:动态规划,房间连成环了那还偷不偷呢?| LeetCode:213.打家劫舍II_哔哩哔哩_bilibili

代码随想录

这道题加上了一个房间成环的设定,那就没办法直接让某个房间作为开始的房间然后沿路偷下去,但是可以将起始点单独拎出来考虑,也就是划分成都偷房间0和不偷房间0两种情况来考虑,这样拿走了0,就让剩下的没法成环,这样就可以用第一道题的思路来解决。如果偷房间0,那就偷的范围就变成了下标0到n-2,不偷房间0,范围就变成下标1到n-1,找出这两种情况的最大值。

int rob(vector<int>& nums) {if (nums.size() == 0) return 0;if (nums.size() == 1) return nums[0];int result1 = robRange(nums, 0, nums.size() - 2); // 情况二int result2 = robRange(nums, 1, nums.size() - 1); // 情况三return max(result1, result2);}// 198.打家劫舍的逻辑int robRange(vector<int>& nums, int start, int end) {if (end == start) return nums[start];vector<int> dp(nums.size());dp[start] = nums[start];dp[start + 1] = max(nums[start], nums[start + 1]);for (int i = start + 2; i <= end; i++) {dp[i] = max(dp[i - 2] + nums[i], dp[i - 1]);}return dp[end];}

337.打家劫舍III  

视频讲解:动态规划,房间连成树了,偷不偷呢?| LeetCode:337.打家劫舍3_哔哩哔哩_bilibili

代码随想录

记忆化递归——

 直接递归是超时的,所以用map来记录一下当前节点的最大值,来防止对已经找到最大值的节点重复找最大值,但实际上还是有局限,基本上想要得到最大值就得要临时计算很多值。

class Solution {
public:unordered_map<TreeNode* , int> umap; // 记录计算过的结果int rob(TreeNode* root) {if (root == NULL) return 0;if (root->left == NULL && root->right == NULL) return root->val;if (umap[root]) return umap[root]; // 如果umap里已经有记录则直接返回// 偷父节点int val1 = root->val;if (root->left) val1 += rob(root->left->left) + rob(root->left->right); // 跳过root->leftif (root->right) val1 += rob(root->right->left) + rob(root->right->right); // 跳过root->right// 不偷父节点int val2 = rob(root->left) + rob(root->right); // 考虑root的左右孩子umap[root] = max(val1, val2); // umap记录一下结果return max(val1, val2);}
};

动态规划——

这道题的动规方法是超难想到的,使用vector<int>数组作为返回值来实时记录偷与不偷这个节点得到的最大值,这样就方便多了。注意不偷当前节点的话,也不一定要偷子节点的值,还是要取左右子节点偷与不偷的最大值的加和。

class Solution {
public:int rob(TreeNode* root) {vector<int> result = robTree(root);return max(result[0], result[1]);}// 长度为2的数组,0:不偷,1:偷vector<int> robTree(TreeNode* cur) {if (cur == NULL) return vector<int>{0, 0};vector<int> left = robTree(cur->left);vector<int> right = robTree(cur->right);// 偷cur,那么就不能偷左右节点。int val1 = cur->val + left[0] + right[0];// 不偷cur,那么可以偷也可以不偷左右节点,则取较大的情况int val2 = max(left[0], left[1]) + max(right[0], right[1]);return {val2, val1};}
};

这道题是树形DP的入门题目,通过这道题目大家应该也了解了,所谓树形DP就是在树上进行递归公式的推导。

所以树形DP也没有那么神秘!

只不过平时我们习惯了在一维数组或者二维数组上推导公式,一下子换成了树,就需要对树的遍历方式足够了解!

大家还记不记得我在讲解贪心专题的时候,讲到这道题目:贪心算法:我要监控二叉树! (opens new window),这也是贪心算法在树上的应用。那我也可以把这个算法起一个名字,叫做树形贪心

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