LeetCode416:分割等和子集

这篇博客介绍了如何解决LeetCode416问题,即判断给定正整数数组能否分割成两个和相等的子集。通过将问题转化为寻找数组中元素和的一半,利用动态规划方法进行状态定义和状态转移,最终得到解决方案。博客讨论了时间复杂度和空间复杂度,并给出了关键的状态转移方程。

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要求

给你一个 只包含正整数 的 非空 数组 nums 。请你判断是否可以将这个数组分割成两个子集,使得两个子集的元素和相等。
在这里插入图片描述


思路

做一个等价转换:是否可以从输入数组中挑选出一些正整数,使得这些数的和 等于 整个数组元素的和的一半。数组的和一定得是偶数。

方法:动态规划

状态定义:dp[i][j]表示从数组的 [0, i] 这个子区间内挑选一些正整数,每个数只能用一次,使得这些数的和恰好等于 j。


状态转移方程:dp[i][j] = dp[i - 1][j] or dp[i - 1][j - nums[i]]

不选择 nums[i],如果在 [0, i - 1] 这个子区间内已经有一部分元素,使得它们的和为 j ,那么 dp[i][j] = true;
选择 nums[i],如果在 [0, i - 1] 这个子区间内就得找到一部分元素,使得它们的和为 j - nums[i]。


初始条件:dp[0][0] = false,因为候选数 nums[0] 是正整数,凑不出和为 0;
j - nums[i] 一定得保证大于等于 0 ,因此 nums[i] <= j;
j 恰好等于 nums[i],即单独 nums[i] 这个数恰好等于此时「背包的容积」,也是符合题意的。


返回dp[len-1][target],这里len表示数组的长度,target是数组的元素之和(必须是偶数)的一半

public class LeetCode416 {
    public boolean canPartition(int[] nums) {
        int sum = 0;
        for (int num : nums) {
            sum += num;
        }
        //判定:如果是奇数就不符合要求
        if ((sum % 2) == 1){
            return false;
        }

        int target = sum / 2;
        //创建二位状态数组;行:物品索引i;列:容量(包括0)
        boolean[][] dp = new boolean[nums.length][target + 1];
        //填写表格第0行,第一个数只能让容积为它自己的背包恰好装满
        if (nums[0] <= target){
            dp[0][nums[0]] = true;
        }
        //在填表格后面几行
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            for (int j = 0; j <= target; j++) {
                // 直接从上一行先把结果抄下来,然后再修正
                dp[i][j] = dp[i-1][j];
                if (nums[i] == j){
                    dp[i][j] = true;
                    continue;
                }
                if (nums[i] < j){
                    dp[i][j] = dp[i-1][j] || dp[i-1][j-nums[i]];
                }
            }    
        }
        //返回右下角的数据
        return dp[nums.length-1][target];
    }
}

时间复杂度:O(NC):这里 N 是数组元素的个数,C 是数组元素的和的一半。
空间复杂度:O(NC)

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