Leetcode343 Integer Break

本文提供了一种使用动态规划解决LeetCode 343题——整数拆分的方法。通过递归和记忆化搜索策略,实现了高效求解最大乘积的算法。代码中采用C++实现,并定义了辅助函数用于比较三个数值的最大值。

Leetcode343 Integer Break

动态规划 beat100%

memo[i]=max(j*(i-j),max(j*memo[i-j],memo[i]))

class Solution {
public:
    int integerBreak(int n) {
        if(n<1) return 0;
        vector<int> memo(n+1,-1);
        memo[1]=1;
        for(int i=2;i<=n;i++){
            for(int j=1;j<=i-1;j++){
                memo[i]=max3(j*(i-j),j*memo[i-j],memo[i]);
            }
            
        }
        return memo[n];
    }
    int max3(int a,int b,int c){
        return max(a,max(b,c));
    }
};

### 代码实现 #### Java 动态规划实现 ```java class Solution { public int integerBreak(int n) { if (n == 2) return 1; if (n == 3) return 2; int[] dp = new int[n + 1]; dp[2] = 2; dp[3] = 3; for (int i = 4; i <= n; i++) for (int j = 1; j <= i; j++) dp[i] = Math.max(dp[i], j * dp[i - j]); return dp[n]; } } ``` #### C++ 贪心算法实现 ```cpp class Solution { public: int integerBreak(int n) { vector<int> numvec; if(n==2) return 1; if(n==3) return 2; if(n==4) return 4; do { numvec.push_back(3); n=n-3; if(n<=3) { numvec.push_back(n); break; } if(n==4) { numvec.push_back(4); break; } }while(1); int sum=1; for(int i=0;i<numvec.size();i++) { sum*=numvec[i]; } return sum; } }; ``` #### Java 另一种动态规划实现 ```java class Solution { public int integerBreak(int n) { //定义dp数组 int[] dp = new int[n + 1]; //初始化dp数组 dp[2] = 1; for(int i = 3; i <= n; i++){ for(int j = 1; j < i - 1; j++){ //j*(i-j)代表把i拆分为ji-j两个数相乘 //j*dp[i-j]代表把i拆分成j继续把(i-j)这个数拆分,取(i-j)拆分结果中的最大乘积与j相乘 dp[i] = Math.max(dp[i], Math.max(j * (i - j), j * dp[i - j])); } } return dp[n]; } } ``` ### 分析总结 本题要一个正整数 `n` 拆分为至少两个正整数,并使这些整数的乘积最大化。 #### 动态规划思路 - **确定 `dp` 数组含义**:`dp[i]` 表示分拆数字 `i` 可以得到的最大乘积 [^3]。 - **递推公式推导**:将 `i` 拆分成 `i - j` `j` 的,存在两种情况。一是 `i - j` 不再拆分,即 `j * (i - j)`;二是 `i - j` 继续拆分,即 `j * dp[i - j]`。所以递推公式为 `dp[i] = max({dp[i], (i - j) * j, dp[i - j] * j})` [^3]。 - **初始化**:根据 `dp[i]` 的定义,拆分数字 2 得到的最大乘积是 1,所以 `dp[2] = 1`。`dp[0]` `dp[1]` 无意义,无需初始化 [^3]。 - **遍历顺序**:由于 `dp[i]` 依赖于 `dp[i - j]` 的状态,所以 `i` 从前向后遍历,先有 `dp[i - j]` 再有 `dp[i]` [^3]。 #### 贪心算法思路 当 `n >= 5` 时,尽可能多地拆分出 3。当剩下的数为 4 时,将其拆分为 4 而不是 2 2,因为 `4 > 2 * 2`。最后将拆分得到的数相乘,即可得到最大乘积 [^2]。 ###
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