【算法】动态规划

博客介绍了动态规划的要点,包括状态表示、初始值、状态转移方程和返回值。并以Leetcode 64和Leetcode 53为例,详细阐述了二维和一维动态规划的解法,还提及了空间优化方法,如用一维数组或常数替代原数组。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

动态规划注意以下几点

  • 核心:当前状态可以由前面的状态得到
    1、dp[i][j]或者dp[i]表示的具体意义
    2、初始的值是多少
    3、状态转移方程
    4、返回值是什么

Leetcode 64
在这里插入图片描述
解析:

  • 定义:利用二维数组动态规划来做,dp[i][j]表示从左上角到当前位置(i, j)的最小路径和,grid表示输入的二维数组。
  • 初始化:dp[0][0] = grid[0][0],左上角到左上角的最小路径和就是本身,对于第一行的数据只能通过左上角逐步向右移动得到 dp[0][i] = dp[0][i-1] + grid[0][i],对于第一列的数据只能通过左上角逐步向下移动得到 dp[i][0] = dp[i-1][0] + grid[i][0],
  • 状态转移方程:其余数据,只能通过当前位置的左边或者上边数据移动得到:dp[i][j] = grid[i][j] + min(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1])
  • 返回值:dp[m-1][n-1],表示从左上角到右下角的最小路径和

解法1:

public class test {
	public static int minPathSum(int [][] grid) {
		int m = grid.length, n = grid[0].length;
		int [][] dp = new int [m][n];
		dp[0][0] = grid[0][0];
		//第一列只有由数字向下移动得到
		for (int i = 1; i < m; i++) dp[i][0] = grid[i][0] + dp[i-1][0];
		//第一行只能有数字向右移动得到
		for (int j = 1; j < n; j++) dp[0][j] = grid[0][j] + dp[0][j-1];
		//循环从1开始,不包括第一行和第一列
		for (int i = 1; i < m; i++) {
			for (int j = 1; j < n; j++) {
				dp[i][j] = grid[i][j] + Math.min(dp[i-1][j], dp[i][j-1]);
			}
		}
		//dp[i][j]表示从左上角到当前位置的最小路径和,目前为右下角位置
		return dp[m-1][n-1];
	}
	public static void main(String[] args) {
		int [][] grid = {{1, 3, 1}, {1, 5, 1}, {4, 2, 1}};
		int result = minPathSum(grid);
		System.out.println(result);
	}
}

解法2:
或者使用下面的这种方式,一模一样的,

public class test {
	public static int minPathSum(int [][] grid) {
		int m = grid.length, n = grid[0].length;
		int [][] dp = new int [m][n];
		for (int i =0; i < m; i++) {
			for (int j =0; j < n; j++) {
				if (i == 0) {
					//初始值grid[0][0]
					if (j == 0) {
						dp[i][j] = grid[i][j];
					}
					//第一行,数字只能向右移动
					else {
						dp[i][j] = dp[i][j-1] + grid[i][j];
					}
				}
				//第一列,数据只能向下移动
				else if (j == 0) {
					dp[i][j] = dp[i-1][j] + grid[i][j];
				}
				//一般情况
				else {
					dp[i][j] = Math.min(dp[i-1][j], dp[i][j-1]) + grid[i][j];
				}
			}
		}
		return dp[m-1][n-1];
	}
	public static void main(String[] args) {
		int [][] grid = {{1, 3, 1}, {1, 5, 1}, {4, 2, 1}};
		int result = minPathSum(grid);
		System.out.println(result);
	}
}

解法3:
空间优化,使用一维数组,不停的覆盖原有的值即可
ps:在解法2的基础上,直接将【i】那一项去掉即可

public class test {
	public static int minPathSum(int [][] grid) {
		int m = grid.length, n = grid[0].length;
		int [] dp = new int [n];
		for (int i =0; i < m; i++) {
			for (int j =0; j < n; j++) {
				if (i == 0) {
					//初始值grid[0][0]
					if (j == 0) {
						dp[j] = grid[i][j];
					}
					//第一行,数字只能向右移动
					else {
						dp[j] = dp[j-1] + grid[i][j];
					}
				}
				//第一列,数据只能向下移动
				else if (j == 0) {
					dp[j] = dp[j] + grid[i][j];
				}
				//一般情况
				else {
					dp[j] = Math.min(dp[j], dp[j-1]) + grid[i][j];
				}
			}
		}
		return dp[n-1];
	}
	public static void main(String[] args) {
		int [][] grid = {{1, 3, 1}, {1, 5, 1}, {4, 2, 1}};
		int result = minPathSum(grid);
		System.out.println(result);
	}
}

Leetcode 53
在这里插入图片描述
解析:

  • 定义:dp[i]表示以nums[i]结尾的最大子数组的和
  • 初始化:dp[0] = nums[0]
  • 状态转移方程:dp[i]对应的连续子数组中如果不包含nums[i-1],那么dp[i] = nums[i];如果包含了nums[i-1],那么就包含了以nums[i-1]结尾的最大子数组的和dp[i-1],即dp[i] = dp[i-1] + nums[i],综上得到状态转移方程dp[i] = dp[i-1]+nums[i]
  • 返回值:dp[0]、dp[1]、…dp[n-1]中的最大值,其中n = nums.length

解法1、

public class test {
	public static int maxSubArray(int[] nums) {
		int n = nums.length;
		int [] dp = new int[n];
		//初始化
		dp[0] = nums[0];
		int res = dp[0];
		for (int i = 1; i < n; i++) {
			//状态转移,注意从i = 1开始循环
			dp[i] = Math.max(dp[i-1] + nums[i], nums[i]);
			//返回所有dp[i]中的最大值
			res = Math.max(dp[i], res);
		}
		return res;
	}
	public static void main(String[] args) {
		int [] nums = {-2, 1, -3, 4, -1, 2, 1, -5, 5};
		int result = maxSubArray(nums);
		System.out.println(result); 
	}
}

解法2、
空间优化,在解法1的基础上使用常数代替dp一维数组
ps:因为算法中dp[i]的值只与dp[i-1]有关,我们并不需要把每个dp[i]的值存储下来

public class test {
	public static int maxSubArray(int[] nums) {
		int n = nums.length;
		int endHere = nums[0];
		int res = nums[0];
		for (int i = 1; i < n; i++) {
			//状态转移,注意从i = 1开始循环
			endHere = Math.max(endHere + nums[i], nums[i]);
			//返回所有dp[i]中的最大值
			res = Math.max(endHere, res);
		}
		return res;
	}
	public static void main(String[] args) {
		int [] nums = {-2, 1, -3, 4, -1, 2, 1, -5, 5};
		int result = maxSubArray(nums);
		System.out.println(result);
	}
}
内容概要:本文详细探讨了基于MATLAB/SIMULINK的多载波无线通信系统仿真及性能分析,重点研究了以OFDM为代表的多载波技术。文章首先介绍了OFDM的基本原理和系统组成,随后通过仿真平台分析了不同调制方式的抗干扰性能、信道估计算法对系统性能的影响以及同步技术的实现与分析。文中提供了详细的MATLAB代码实现,涵盖OFDM系统的基本仿真、信道估计算法比较、同步算法实现和不同调制方式的性能比较。此外,还讨论了信道特征、OFDM关键技术、信道估计、同步技术和系统级仿真架构,并提出了未来的改进方向,如深度学习增强、混合波形设计和硬件加速方案。; 适合人群:具备无线通信基础知识,尤其是对OFDM技术有一定了解的研究人员和技术人员;从事无线通信系统设计与开发的工程师;高校通信工程专业的高年级本科生和研究生。; 使用场景及目标:①理解OFDM系统的工作原理及其在多径信道环境下的性能表现;②掌握MATLAB/SIMULINK在无线通信系统仿真中的应用;③评估不同调制方式、信道估计算法和同步算法的优劣;④为实际OFDM系统的设计和优化提供理论依据和技术支持。; 其他说明:本文不仅提供了详细的理论分析,还附带了大量的MATLAB代码示例,便于读者动手实践。建议读者在学习过程中结合代码进行调试和实验,以加深对OFDM技术的理解。此外,文中还涉及了一些最新的研究方向和技术趋势,如AI增强和毫米波通信,为读者提供了更广阔的视野。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值