k SumShow Result
http://www.lintcode.com/en/problem/k-sum/ 题目来自九章算法
13%
Accepted
Given n distinct positive integers, integer k (k <= n) and a number target.
Find k numbers where sum is target. Calculate how many solutions there are?
Example
Given [1,2,3,4], k=2, target=5. There are 2 solutions:
[1,4] and [2,3], return 2.
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SOLUTION 1:
唉妈,主页君做这题搞了2,3小时差点吐血。不过,做出来还是很爽嘀!
取自黄老师(九章算法)的思想:
后面的优化主页君没有管。 F[0][0][0]表示在一个空集中找出0个数,target为0,则有1个解,就是什么也不挑嘛!
其实应该这样写,也就是说,找0个数,目标为0,则一定是有1个解:
if (j == 0 && t == 0) {
// select 0 number from i to the target: 0
D[i][j][t] = 1;
}
1. 状态表达式:
D[i][j][t] = D[i - 1][j][t];
if (t - A[i - 1] >= 0) {
D[i][j][t] += D[i - 1][j - 1][t - A[i - 1]];
}
意思就是:
(1)我们可以把当前A[i - 1]这个值包括进来,所以需要加上D[i - 1][j - 1][t - A[i - 1]](前提是t - A[i - 1]要大于0)
(2)我们可以不选择A[i - 1]这个值,这种情况就是D[i - 1][j][t],也就是说直接在前i-1个值里选择一些值加到target.
代码:
1 /** 2 * @param A: an integer array. 3 * @param k: a positive integer (k <= length(A)) 4 * @param target: a integer 5 * @return an integer 6 */ 7 public int kSum1(int A[], int k, int target) { 8 // write your code here 9 if (target < 0) { 10 return 0; 11 } 12 13 int len = A.length; 14 15 int[][][] D = new int[len + 1][k + 1][target + 1]; 16 17 for (int i = 0; i <= len; i++) { 18 for (int j = 0; j <= k; j++) { 19 for (int t = 0; t <= target; t++) { 20 if (j == 0 && t == 0) { 21 // select 0 number from i to the target: 0 22 D[i][j][t] = 1; 23 } else if (!(i == 0 || j == 0 || t == 0)) { 24 D[i][j][t] = D[i - 1][j][t]; 25 if (t - A[i - 1] >= 0) { 26 D[i][j][t] += D[i - 1][j - 1][t - A[i - 1]]; 27 } 28 } 29 } 30 } 31 } 32 33 return D[len][k][target]; 34 }
SOLUTION 2:
我们可以把最外层的Matrix可以省去。
这里最优美的地方,在于我们把target作为外层循环,并且从右往左计算。这里的原因是:
D[i][j][t] += D[i - 1][j - 1][t - A[i - 1]];
这个表达式说明D[i][j][t]是把上一级i的结果累加过来。这里我们省去了i这一级,也就是说在D[j][t]这个表里就地累加。而且t - A[i - 1]小于t。
在以下图表示就是说D[j][t]是来自于上一行的在t左边的这些值中挑一些加起来。
所以我们就必须从右往左逐列计算来避免重复的累加。
1. 如果你从左往右按列计算,每一列会被重复地加总,就会有重复计算。我们可以想象一下,len = 0为上表,len = 1为下表。
现在我们只有一个表,就是下面这个(因为第一个维度被取消了),现在如果你从左往右计算,被sum的区域会被填掉,覆盖
len = 0 那张表留下的值,下一个值的计算就不会准确了。
2. 或者如果你逐行计算,也是不可以的。因为你也是把生成D[j][t](在图里写的是D[i][j])的被sum的区域覆盖,也会造成结果不准确。
3. 所以,只要我们逐列计算,并且顺序是从右往左,即使我们只有一个二维表,我们的被sum区域也可以保持洁净,从空间角度来想,
就相当于从len=0那张表中取值。
总结:这种思维方式可能在面试里很难遇到,不过,可以开拓我们思维,这里同样是动规时如果取得上一级的值的问题,并且它考虑了省
去一级,就地利用二维空间的值,那么就要考虑我们上一级的旧表不要被覆盖。可以在大脑中构思一个三维空间,一个三维表由多个二维
表构成,如果把它们用一个表来做,再思考一下即可。
1 // 2 dimension 2 public int kSum(int A[], int k, int target) { 3 // write your code here 4 if (target < 0) { 5 return 0; 6 } 7 8 int len = A.length; 9 10 // D[i][j]: k = i, target j, the solution. 11 int[][] D = new int[k + 1][target + 1]; 12 13 // only one solution for the empty set. 14 D[0][0] = 1; 15 for (int i = 1; i <= len; i++) { 16 for (int t = target; t > 0; t--) { 17 for (int j = 1; j <= k; j++) { 18 if (t - A[i - 1] >= 0) { 19 D[j][t] += D[j - 1][t - A[i - 1]]; 20 } 21 } 22 } 23 } 24 25 return D[k][target]; 26 }
https://github.com/yuzhangcmu/LeetCode/blob/master/lintcode/dp/KSum.java