322CoinChange

本文介绍了一种使用动态规划解决硬币找零问题的方法。给定不同面值的硬币数组和总金额,目标是最少数量的硬币组合来达到指定金额。若无法组合则返回-1。

题意:输入:不同面值的硬币数组和总金额,输出:使用最少枚硬币凑成总金额,如果找不到这样的组合,返回-1

思路:dynamic procedure,参考http://blog.youkuaiyun.com/happyaaaaaaaaaaa/article/details/50976088

    public int coinChange(int[] coins, int amount) {
        //dynamic process
        int dp[] = new int[amount + 1]; //find dp[amount]
        for(int i = 1; i <= amount; i++)
            dp[i] = 0x7ffffffe; //Integer.Max_VALUE = dp[i] + 1
        /*
         *dp[i] represent coin number to make up i.
         */
        for(int coin : coins)
            for(int i = coin; i <= amount; i++)
                dp[i] = Math.min(dp[i], dp[i - coin] + 1);
        return dp[amount] == 0x7ffffffe ? -1 : dp[amount];
    }


### 零钱兑换算法 322 实现 零钱兑换问题(Coin Change)可以通过动态规划(Dynamic Programming, DP)来实现。以下是基于引用内容的详细说明和代码实现。 #### 动态规划解法 动态规划的核心思想是通过构建一个数组 `dp`,其中 `dp[i]` 表示凑成金额 `i` 所需的最少硬币数。初始时将所有值设为一个较大的数(如 `amount + 1`),表示无法凑成该金额。然后逐步更新这些值,直到最终得到 `dp[amount]` 的结果[^3]。 ```cpp class Solution { public: int coinChange(vector<int>& coins, int amount) { vector<int> dp(amount + 1, amount + 1); // 初始化为较大值 dp[0] = 0; // 凑成金额 0 所需硬币数为 0 for (int i = 1; i <= amount; ++i) { for (int j = 0; j < coins.size(); ++j) { if (coins[j] <= i) { // 如果当前硬币面额小于等于目标金额 dp[i] = min(dp[i], dp[i - coins[j]] + 1); // 更新最小硬币数 } } } return dp[amount] > amount ? -1 : dp[amount]; // 如果无法凑成返回 -1 } }; ``` #### 贪心算法解法 贪心算法尝试每次选择面值最大的硬币,但这种方法并不总是最优。例如,当 `coins = [1, 3, 4]` 且 `amount = 6` 时,贪心算法会选择 `[4, 1, 1]`(共 3 枚硬币),而最优解应为 `[3, 3]`(仅 2 枚硬币)。因此,贪心算法在某些情况下可能失效[^2]。 #### 完全背包问题 零钱兑换问题可以被视为完全背包问题的一个变种。每个硬币可以无限次使用,因此需要从最小面额开始逐步计算每种金额所需的最少硬币数。这种自底向上的方法确保了全局最优解[^4]。 ```python def coinChange(coins, amount): dp = [float('inf')] * (amount + 1) dp[0] = 0 for i in range(1, amount + 1): for coin in coins: if coin <= i and dp[i - coin] + 1 < dp[i]: dp[i] = dp[i - coin] + 1 return dp[amount] if dp[amount] != float('inf') else -1 ``` #### 时间复杂度与空间复杂度 - **时间复杂度**:`O(n * m)`,其中 `n` 是金额 `amount`,`m` 是硬币种类数。 - **空间复杂度**:`O(n)`,用于存储动态规划表 `dp`。 ---
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