Leetcode 464. Can I Win

本文探讨了变种100游戏的玩法及获胜策略。游戏中两名玩家轮流从1到15选取未被重复使用的整数,首位使总数达到或超过100者获胜。文章提供了一个算法解决方案,通过递归辅助函数与哈希映射实现状态存储,确保双方均采用最优策略。

In the "100 game," two players take turns adding, to a running total, any integer from 1..10. The player who first causes the running total to reach or exceed 100 wins.

What if we change the game so that players cannot re-use integers?

For example, two players might take turns drawing from a common pool of numbers of 1..15 without replacement until they reach a total >= 100.

Given an integer maxChoosableInteger and another integer desiredTotal, determine if the first player to move can force a win, assuming both players play optimally.

You can always assume that maxChoosableInteger will not be larger than 20 and desiredTotal will not be larger than 300.

Example

Input:
maxChoosableInteger = 10
desiredTotal = 11

Output:
false

Explanation:
No matter which integer the first player choose, the first player will lose.
The first player can choose an integer from 1 up to 10.
If the first player choose 1, the second player can only choose integers from 2 up to 10.
The second player will win by choosing 10 and get a total = 11, which is >= desiredTotal.
Same with other integers chosen by the first player, the second player will always win.

首先做两个基本判断, (1)如果 maxChooseInteger 大于或等于 desiredTotal,返回正确。

(2)如果 所有数的和加起来 小于 desiredTotal, 返回错误。

然后,使用归递来解决。用一个 HashMap 来储存 状态 和 结果,

    public boolean canIWin(int maxChoosableInteger, int desiredTotal) {
        if (maxChoosableInteger >= desiredTotal) return true;
        if (maxChoosableInteger * (1 + maxChoosableInteger) / 2 < desiredTotal) return false;
        return helper(desiredTotal, new int[maxChoosableInteger], new HashMap<>());
    }
    
    private boolean helper(int total, int[] state, HashMap<String, Boolean> map) {
        String cur = Arrays.toString(state);
        if (map.containsKey(cur)) return map.get(cur);
        for (int i = 0; i < state.length; i++) {
            if (state[i] == 0) { 如果没有访问
                state[i] = 1;   记录下访问过
                if (total <= i + 1 || !helper(total - (i + 1), state, map)) { total 小于 maxChoosableInteger 

                    map.put(cur, true);
                    state[i] = 0;
                    return true;
                }
                state[i] = 0;
            }
        }
        map.put(cur, false);
        return false;
    } 









六、状压DP的优化技巧 6.1 预处理合法状态 很多问题中,大部分状态是不合法的,可以预先筛选: cpp vector valid_states; for (int state = 0; state < (1 << n); ++state) { if (check(state)) { // 检查state是否合法 valid_states.push_back(state); } } 6.2 滚动数组优化 当状态只依赖前一个阶段时,可以节省空间: cpp vector<vector> dp(2, vector(size)); // 只保留当前和上一个状态 int now = 0, prev = 1; for (int i = 1; i <= n; ++i) { swap(now, prev); for (auto& state : valid_states) { dp[now][state] = 0; // 清空当前状态 // 状态转移… } } 6.3 记忆化搜索实现 有时递归形式更直观: cpp int memo[1<<20][20]; // 记忆化数组 int dfs(int state, int u) { if (memo[state][u] != -1) return memo[state][u]; // 递归处理… return memo[state][u] = res; } 七、常见问题与调试技巧 7.1 常见错误 位运算优先级:总是加括号,如(state & (1 << i)) 数组越界:状态数是2ⁿ,不是n 初始状态设置错误:比如TSP中dp[1][0] = 0 边界条件处理不当:如全选状态是(1<<n)-1,不是1<<n 7.2 调试建议 打印中间状态:将二进制状态转换为可视化的形式 cpp void printState(int state, int n) { for (int i = n-1; i >= 0; --i) cout << ((state >> i) & 1); cout << endl; } 从小规模测试用例开始(如n=3,4) 使用assert检查关键假设 八、学习路线建议 初级阶段: 练习基本位操作 解决简单状压问题(如LeetCode 464、526题) 中级阶段: 掌握经典模型(TSP、棋盘覆盖) 学习优化技巧(预处理、滚动数组) 高级阶段: 处理高维状压(如需要同时压缩多个状态) 结合其他算法(如BFS、双指针) 九、实战练习题目推荐 入门题: LeetCode 78. Subsets(理解状态表示) LeetCode 464. Can I Win(简单状压DP) 中等题: LeetCode 526. Beautiful Arrangement LeetCode 691. Stickers to Spell Word 经典题: POJ 2411. Mondriaan’s Dream(棋盘覆盖) HDU 3001. Travelling(三进制状压) 挑战题: Codeforces 8C. Looking for Order Topcoder SRM 556 Div1 1000. LeftRightDigitsGame2 记住,掌握状压DP的关键在于: 彻底理解二进制状态表示 熟练运用位运算 通过大量练习培养直觉 希望这份超详细的教程能帮助你彻底掌握状压DP!如果还有任何不明白的地方,可以针对具体问题继续深入探讨。 请帮我转成markdown语法输出,谢谢
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08-13
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