LeetCode 887 鸡蛋掉落 Super Egg Drop

这是一道关于动态规划的LeetCode难题。通过动态规划方法解决鸡蛋掉落问题,找出确定楼层F所需的最小移动次数。讨论了二分法、树形搜索和动态规划的解题思路,并分析了导致超时的原因及解决方案。

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题目链接 887. 鸡蛋掉落

AC代码 传送门: Kiritow/OJ-Prolems-Source LeetCode-CN/887.cpp

题目原文(翻译得极其生硬)

你将获得 K 个鸡蛋,并可以使用一栋从 1 到 N  共有 N 层楼的建筑。

每个蛋的功能都是一样的,如果一个蛋碎了,你就不能再把它掉下去。

你知道存在楼层 F ,满足 0 <= F <= N 任何从高于 F 的楼层落下的鸡蛋都会碎,从 F 楼层或比它低的楼层落下的鸡蛋都不会破。

每次移动,你可以取一个鸡蛋(如果你有完整的鸡蛋)并把它从任一楼层 X 扔下(满足 1 <= X <= N)。

你的目标是确切地知道 F 的值是多少。

无论 F 的初始值如何,你确定 F 的值的最小移动次数是多少?

解题思路

刚开始我以为是二分,但是发现二分过不了,而且有些数据也没法解释。后来以为是树型搜索,但是看一下数据范围感觉搜索肯定超时,于是就往dp上考虑了。

设dp[k][n]为k个鸡蛋,n层楼需要多少次才能准确测出F。因为鸡蛋会碎掉,所以如果在 i 层丢下一个鸡蛋,碎掉了,就说明 0<=F<=i-1,如果没碎掉就说明 i<=F<=N。后者相当于 0<=F<=N-i,所以显然有 dp[k][n]=min{ i, max(dp[k-1][i-1],dp[k][n-i])+1 },此外还有dp[k][1]=1,dp[1][i]=i。另外数组必须写成动态的,否则会报Stackoverflow...(至少VS里是这样的)

提交代码发现超时在k=6,n=5000上(感受到来自数据的恶意...),因此不得不考虑另一种做法。

假设dp[k][step]为给定k个鸡蛋,丢step次能确定的最大层数。那么显然dp[1][i]=i,dp[k][1]=1,dp[k][0]=0(因为没有楼也不需要确定)有转移方程 dp[k][step]=dp[k-1][step-1]+dp[k][step-1]+1,即当前情况=丢下去碎了,消耗一步能确定的层数+丢下去没碎,消耗一步能确定的层数+当前这一层。在求解原问题时,遍历一次k=K的数组,找>=N的step值即可。

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