algorithm-dp-backtracking
动态规划回溯
通过回溯找到动态规划过程中的具体路径
具体来说,就是从最终答案开始,根据动态规划转移方程的条件,一步一步往回找
01背包+回溯: 689. 三个无重叠子数组的最大和
完全背包+回溯: 1449. 数位成本和为目标值的最大数字
一维线性dp+回溯: 2901. 最长相邻不相等子序列 II(1899)
algorithm-dp-tree
树形dp
树形动态规划(Tree DP)就是在树形结构上进行的动态规划。
在树形结构中,每个节点通常连接着若干子节点,但只有一个父节点。树形DP利用了树的这种结构特点,在动态规划的过程中以节点为单位进行递推,从叶子节点开始,向上逐层计算直至根节点。
由于树形结构天然地包含了递归特性,因此递归式的DP是一种常用的方法。
换根dp
也叫二次扫描法
通常是先计算以0节点为root出发的结果,记为res[0],而以其它节点为root出发的结果可以通过与res[0]的差值相加得到
834. 树中距离之和:reroot过程中,通过子树大小计算当前节点为root的结果
2581. 统计可能的树根数目(2228): reroot过程中,通过判断题目条件是否包含pre和cur所连成的边,来计算当前节点作为root的结果
其它树形dp
2920. 收集所有金币可获得的最大积分(2351)
algorithm-dp-digital
数位dp
数位分解:将一个数按照各个数位进行分解,例如将123分解为1、2、3。数位dp主要涉及到对这些数位的状态进行动态规划,通常,状态表示当前处理到的位置、当前已经得到的数值等信息。
可用于解决如数位上包含特定数字、数字之和等问题。
数位dp模板
2376. 统计特殊整数(2120)
123456789101112131415161718192021222324class Solution { public int countSpecialNumbers(int n) { char cs[] = String.valueOf(n).toCharArray(); int memo[][] = new int[cs.length][1 << 10]; for (int i = 0; i < cs.length; i++) Arrays.fill(memo[i], -1); return dfs(0, 0, true, false, cs, memo); } // ...
algorithm-dp-split
划分型dp
对数组或者字符串进行位置划分,划分成几个子数组或者子字符串
判定能否划分
一般定义f[i]表示长为i的前缀a[:i]能否划分,枚举最后一个子数组的左端点L,从f[L]转移到f[i],并考虑a[L:j]是否满足要求
2369. 检查数组是否存在有效划分(1780)
计算划分最优值
定义f[i]表示对于前缀[0:i)所得到的最优解,枚举最后一个子数组的左端点L,从f[L]转移到f[i],并考虑子数组[L:i)对最优解的影响
2707. 字符串中的额外字符(1736)
约束划分个数
定义f[i][j]表示对于前缀[0:i)划分成j个连续子数组所得到的最优解,枚举最后一个子数组的左端点L,从f[L][j-1]转移到f[i][j],并考虑子数组[L:i)对最优解的影响
2911. 得到 K 个半回文串的最少修改次数(2608)
不相交区间
2008. 出租车的最大盈利(1872)
algorithm-dp-data-structure-optimization
数据结构优化dp
前缀和优化dp
3381. 长度可被 K 整除的子数组的最大元素和: 前缀和优化dp
3251. 单调数组对的数目 II(2323): 前缀和优化dp
其它优化dp
3181. 执行操作可获得的最大总奖励 II
algorithm-dp-grid
网格图dp
在网格图上的移动
62. 不同路径
1594. 矩阵的最大非负积
algorithm-dp-bag
背包
0-1背包
给定一个背包的容量c和n个物品,第i个物品的体积为w[i],价值为v[i]。每个物品选或不选,求体积和不超过capacity时的最大价值和
核心思路:枚举第i个物品选或不选
初始化一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示在考虑前i个物品、背包容量为j的情况下的最大总价值
dp[i][c] = max(dp[i-1][c], dp[i-1][c-w[i]] + v[i])
背包至多装capacity
求方案数
求最大价值和(传统01背包)
背包恰好装capacity
求方案数: 494. 目标和
求最大价值和
求最小价值和
背包最少装capacity
求方案数
求最小价值和
其它
3180. 执行操作可获得的最大总奖励 I
完全背包
给定一个背包的容量c和n种物品,第i种物品的体积为w[i],价值为v[i]。每种物品无限次重复选,求体积和不超过capacity时的最大价值和
考虑第i个物品选不选时,可以重复选择,所以这里考虑dp[i][c]时,可能多次更新dp[i][c-w[i]] + v[i]
dp[i][c] = max(dp[i-1] ...
algorithm-hashmap
哈希大法
枚举右维护左
对于双变量问题,例如两数之和 (a_i + a_j = t),可以枚举右边的 (a_j),转换成单变量问题。也就是在 (a_j) 左边查找是否有 (a_i = t - a_j),这可以用哈希表维护。
用哈希记录之前的数,并用于判断情况是否成立
1. 两数之和:经典的枚举右维护左
421. 数组中两个数的最大异或值: 对于每一位bit,枚举右维护左
3381. 长度可被 K 整除的子数组的最大元素和: 枚举右维护之前每个余k索引的前缀和最小值
[3404. 统计特殊子序列的数目]:题目式子变形 + 枚举右维护左
二重哈希
第一个哈希的value被当作key放入第二个哈希
3092. 最高频率的 ID
字符串哈希
请看字符串哈希
前缀和+哈希表
请看前缀和
遍历过程维护集合大小
在遍历的过程中,我们可以通过前后双指针(滑动窗口),动态维护一个哈希表,来确保当前窗口的元素集合大小不超过某个值k,如下代码所示
12345678910111213for (int i = 0, j = 0; i < n; i++) { // 前后双指针+哈希表记录 ...
algorithm-tree-lca
最近公共祖先
描述
问题就是寻找树上两个节点的最近公共祖先节点
边权重均等查询
此题难度超过2500
现有一棵由 n 个节点组成的无向树,节点按从 0 到 n - 1 编号。给你一个整数 n 和一个长度为 n - 1 的二维整数数组 edges ,其中 edges[i] = [ui, vi, wi] 表示树中存在一条位于节点 ui 和节点 vi 之间、权重为 wi 的边。
另给你一个长度为 m 的二维整数数组 queries ,其中 queries[i] = [ai, bi] 。对于每条查询,请你找出使从 ai 到 bi 路径上每条边的权重相等所需的 最小操作次数 。在一次操作中,你可以选择树上的任意一条边,并将其权重更改为任意值。
注意:
查询之间 相互独立 的,这意味着每条新的查询时,树都会回到 初始状态 。
从 ai 到 bi的路径是一个由 不同 节点组成的序列,从节点 ai 开始,到节点 bi 结束,且序列中相邻的两个节点在树中共享一条边。
返回一个长度为 m 的数组 answer ,其中 answer[i] 是第 i 条查询的答案。
示例 1:
1234567输 ...
algorithm-cycling-pattern
循环节
循环节:指在序列中出现的一种重复的、周期性的模式。这个模式可以是一组连续的元素,也可以是整个序列的重复。
周期性特征:序列中的循环节反映了序列的周期性特征,即序列中的某一段会以某种方式重复出现。
寻找循环节的方法
快慢指针法:用两个指针,一个每次走一步,另一个每次走两步。如果存在循环节,两个指针最终会相遇。
哈希表法:使用哈希表记录每次遍历的状态,如果发现某个状态已经出现过,说明存在循环节。
统计重复个数
定义 str = [s, n] 表示 str 由 n 个字符串 s 连接构成。
例如,str == ["abc", 3] =="abcabcabc" 。
如果可以从 s2 中删除某些字符使其变为 s1,则称字符串 s1 可以从字符串 s2 获得。
例如,根据定义,s1 = "abc" 可以从 s2 = "ab***dbe***c" 获得,仅需要删除加粗且用斜体标识的字符。
现在给你两个字符串 s1 和 s2 和两个整数 n1 和 n2 。由此构造得到两个字符串,其中 str1 = ...