279-完全平方数(分割整数 包含set相关方法)

这篇博客探讨了两种算法来解决寻找组成正整数n的最少完全平方数个数的问题。第一种是动态规划方法,通过dp数组更新最小平方数个数。第二种是利用循环哈希,结合四平方和定理来找到最少数量的平方数。这两种方法分别通过优化循环条件和利用集合存储平方数来提高效率。

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题目

给定正整数 n,找到若干个完全平方数(比如 1, 4, 9, 16, …)使得它们的和等于 n。你需要让组成和的完全平方数的个数最少。

给你一个整数 n ,返回和为 n 的完全平方数的 最少数量 。

完全平方数 是一个整数,其值等于另一个整数的平方;换句话说,其值等于一个整数自乘的积。例如,1、4、9 和 16 都是完全平方数,而 3 和 11 不是。

示例 1:

输入:n = 12
输出:3
解释:12 = 4 + 4 + 4
示例 2:

输入:n = 13
输出:2
解释:13 = 4 + 9

题解一(动态规划)

class Solution {
    public int numSquares(int n) {
        int[] dp=new int[n+1];
        for(int i=1;i<=n;i++){
            dp[i]=i;
            for(int j=1;i-j*j>=0;j++){
                dp[i]=Math.min(dp[i],dp[i-j*j]+1);
            }
        }
        return dp[n];
    }
}

笔记:

  1. 动态转移方程: dp[i]=Math.min(dp[i],dp[i-j*j]+1);
  2. 最坏的结果是dp[i]=i;
  3. 注意j的循环条件:i-j*j>=0

题解二(循环哈希)

class Solution {
    public int numSquares(int n) {
        int basic=1;
        Set<Integer> set1=new HashSet<>();
        while(basic*basic<=n){
            set1.add(basic*basic);
            basic++;
        }
        if(set1.contains(n)){
            return 1;
        }
        Set<Integer> set2=new HashSet<>();
        for(Integer i:set1){
            for(Integer j:set1){
                set2.add(i+j);
            }
        }
        if(set2.contains(n)){
            return 2;
        }
        for(Integer k:set1){
            if(set2.contains(n-k)){
                return 3;
            }
        }
        return 4;
    }
}

笔记:

  1. 使用一个hash表存储平方数,再用哈希表二存储两平方数之和,以此类推。
  2. 四平方和定理(英语:Lagrange’s four-square theorem) 说明每个正整数均可表示为4个整数的平方和。
  3. Set set2=new HashSet<>(); 注意Set大写。
  4. set的方法:add,contains,remove
String [] strs=new String[ss.size()];
set.toArray(strs);
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