打家劫舍系列总结

打家劫舍基础版

##解法一:
###思路:
此问题对于动态规划的新手可能没有概念, 那么这个问题就要建立这个概念。对于每个房间,有两种情况:偷与不偷
为此可以建立一个二维数组,dp[n+1][2],其中n为房间的个数
依次遍历每个房间,我们可以选择偷与不偷,但是相邻的一定不可以一起偷。
dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0],dp[i - 1][1]);
dp[i][1] = nums[i-1] + dp[i -1][0];

dp[i][1]代表我们偷了第i个房间
dp[i][0]代表我们没有偷第i个房间

dp[i][0]的值是已经走到第i-1个房间的最大收益值(在第i-1个房间偷与未偷中选大的)
dp[i][1] 的值为拿走该房间的财产后+没有偷i-1个房间的财产值

最后返回最后一个房间偷或者不偷的最大收益

###Code:

public class Solution {
    public int rob(int[] nums) {
       int[][] dp = new int[nums.length + 1][2];
       
       for(int i = 1; i <= nums.length; i++ ){
           dp[i][0] = Math.max(dp[i - 1][0],dp[i - 1][1]);
           dp[i][1] = nums[i-1] + dp[i -1][0];
       }
       return Math.max(dp[nums.length][0],dp[nums.length][1]);
    }
}

##解法二:
###思路:

由于动态规划的数组中, 每次的状态只与前一次的状态有关,所以可以只用一维数组保存状态。
其中include代表每次偷的结果, exclude代表每次不偷的结果,初始化都为0。
在迭代的过程中,有两个局部变量rob和norob用来暂存信息。
最后求得的结果是全局变量include和exclude的最大值。

###Code:

    public int rob(int[] nums) {
        //二维解法, 直接上dp[i][2], 表示偷与不偷的两种状态
        //一维解法, 因为每次的状态只与上次有关, 所以在空间维度上可以优化
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return 0;
        }
        int include = 0;
        int exclude = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int rob = include;
            int norob = exclude;
            include = norob + nums[i];
            exclude = Math.max(norob, rob);
        }
        return Math.max(include, exclude);
    }

打家劫舍(带环)

  1. 打家劫舍 II

##解法一:
###思路:
乍看这个问题无解,因为解决此前的House Robber问题是从a[0]作为入口,一直遍历到a[n-1],最后返回最大值。
如果换一个角度思考,把有环问题转换成无环问题。那么把问题分解下,第一种情况偷0–n-2的房间(无环问题);第二种情况偷1–n-1的房间(无环问题),最后得到两者中的最大值就行。
但是注意一点,需要将原先解决的House Robber问题(无环)泛化。
这样就又将新问题规约为原问题。。
##Code:

public class Solution {
    public int rob(int[] nums) {
        if(nums.length == 1) return nums[0];
        return Math.max(rob(nums,0,nums.length - 2),rob(nums,1,nums.length-1));
    }
    private int rob(int[] nums, int lo, int hi){
        int include = 0, exclude = 0;
        for(int j = lo; j <= hi; j++){
            int i = include , e = exclude;
            include = e + nums[j];
            exclude = Math.max(e,i);
        }
        return Math.max(include,exclude);
    }
}

打家劫舍(树型)

  1. 打家劫舍 III

一句话描述题目:
二叉树的相邻层的元素不能同时取…
解决思路:
递归求解, 1. 选取根结点 + 左子树的左右子树 + 右子树的左右子树
2. 左子树 + 右子树
选取1和2中的较大值

这种解法会超时

解法一
class Solution {
    public int rob(TreeNode root) {

        //递归求解
        //max(root.val + 左子树的左右子树 + 右子树的左右子树, 左子树 + 右子树)
        if (root == null) {
            return 0;
        }
        int val = root.val;
        if (root.left != null) {
            val += rob(root.left.left) + rob(root.left.right);
        }
        if (root.right != null) {
            val += rob(root.right.left) + rob(root.right.right);
        }
        return Math.max(val, rob(root.left) + rob(root.right));
        
    }
}
解法二
class Solution {
    public int rob(TreeNode root) {
        //用HashMap解决求解重复子问题
        Map<TreeNode, Integer> map = new HashMap<>();
        if (root == null) {
            return 0;
        }
        return helper(root, map);
    }
    private int helper(TreeNode root, Map<TreeNode, Integer> map) {
        if (root == null) {
            return 0;
        }
        if (map.containsKey(root)) {
            return map.get(root);
        }
        int val = root.val;
        if (root.left != null) {
            val += helper(root.left.left, map) + helper(root.left.right, map);
        }
        if (root.right != null) {
            val += helper(root.right.left, map) + helper(root.right.right, map);
        }
        int res = Math.max(val, helper(root.left, map) + helper(root.right, map));
        map.put(root, res);
        return res;
    }
}
解法三

对于每个结点其实可以抽象出两个状态,偷与不偷。可以用二维数组表示…由于是二叉树,具有天然的递归特性。
此种解法不用递归到孙子级别,减少了很多重复计算工作。。

class Solution {
    public int rob(TreeNode root) {
        //对于每个节点, 只有两个选择, 偷与不偷
        if (root == null) {
            return 0;
        }
        int[] res = helper(root);
        return Math.max(res[0], res[1]);
    }
    private int[] helper(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return new int[2];
        }
        int[] res = new int[2];
        int[] left = helper(root.left);
        int[] right = helper(root.right);
        res[0] = Math.max(left[0], left[1]) + Math.max(right[0], right[1]);
        res[1] = left[0] + right[0] + root.val;
        return res;
    }
}
基于数据挖掘的音乐推荐系统设计与实现 需要一个代码说明,不需要论文 采用python语言,django框架,mysql数据库开发 编程环境:pycharm,mysql8.0 系统分为前台+后台模式开发 网站前台: 用户注册, 登录 搜索音乐,音乐欣赏(可以在线进行播放) 用户登陆时选择相关感兴趣的音乐风格 音乐收藏 音乐推荐算法:(重点) 本课题需要大量用户行为(如播放记录、收藏列表)、音乐特征(如音频特征、歌曲元数据)等数据 (1)根据用户之间相似性或关联性,给一个用户推荐与其相似或有关联的其他用户所感兴趣的音乐; (2)根据音乐之间的相似性或关联性,给一个用户推荐与其感兴趣的音乐相似或有关联的其他音乐。 基于用户的推荐和基于物品的推荐 其中基于用户的推荐是基于用户的相似度找出相似相似用户,然后向目标用户推荐其相似用户喜欢的东西(和你类似的人也喜欢**东西); 而基于物品的推荐是基于物品的相似度找出相似的物品做推荐(喜欢该音乐的人还喜欢了**音乐); 管理员 管理员信息管理 注册用户管理,审核 音乐爬虫(爬虫方式爬取网站音乐数据) 音乐信息管理(上传歌曲MP3,以便前台播放) 音乐收藏管理 用户 用户资料修改 我的音乐收藏 完整前后端源码,部署后可正常运行! 环境说明 开发语言:python后端 python版本:3.7 数据库:mysql 5.7+ 数据库工具:Navicat11+ 开发软件:pycharm
MPU6050是一款广泛应用在无人机、机器人和运动设备中的六轴姿态传感器,它集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计。这款传感器能够实时监测并提供设备的角速度和线性加速度数据,对于理解物体的动态运动状态至关重要。在Arduino平台上,通过特定的库文件可以方便地与MPU6050进行通信,获取并解析传感器数据。 `MPU6050.cpp`和`MPU6050.h`是Arduino库的关键组成部分。`MPU6050.h`是头文件,包含了定义传感器接口和函数声明。它定义了类`MPU6050`,该类包含了初始化传感器、读取数据等方法。例如,`begin()`函数用于设置传感器的工作模式和I2C地址,`getAcceleration()`和`getGyroscope()`则分别用于获取加速度和角速度数据。 在Arduino项目中,首先需要包含`MPU6050.h`头文件,然后创建`MPU6050`对象,并调用`begin()`函数初始化传感器。之后,可以通过循环调用`getAcceleration()`和`getGyroscope()`来不断更新传感器读数。为了处理这些原始数据,通常还需要进行校准和滤波,以消除噪声和漂移。 I2C通信协议是MPU6050与Arduino交互的基础,它是一种低引脚数的串行通信协议,允许多个设备共享一对数据线。Arduino板上的Wire库提供了I2C通信的底层支持,使得用户无需深入了解通信细节,就能方便地与MPU6050交互。 MPU6050传感器的数据包括加速度(X、Y、Z轴)和角速度(同样为X、Y、Z轴)。加速度数据可以用来计算物体的静态位置和动态运动,而角速度数据则能反映物体转动的速度。结合这两个数据,可以进一步计算出物体的姿态(如角度和角速度变化)。 在嵌入式开发领域,特别是使用STM32微控制器时,也可以找到类似的库来驱动MPU6050。STM32通常具有更强大的处理能力和更多的GPIO口,可以实现更复杂的控制算法。然而,基本的传感器操作流程和数据处理原理与Arduino平台相似。 在实际应用中,除了基本的传感器读取,还可能涉及到温度补偿、低功耗模式设置、DMP(数字运动处理器)功能的利用等高级特性。DMP可以帮助处理传感器数据,实现更高级的运动估计,减轻主控制器的计算负担。 MPU6050是一个强大的六轴传感器,广泛应用于各种需要实时运动追踪的项目中。通过 Arduino 或 STM32 的库文件,开发者可以轻松地与传感器交互,获取并处理数据,实现各种创新应用。博客和其他开源资源是学习和解决问题的重要途径,通过这些资源,开发者可以获得关于MPU6050的详细信息和实践指南
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