iT邦幫忙

2021 iThome 鐵人賽

DAY 3
2

簡單敘述一下題目目標:
這一題我們要從Input Array(給你的一袋金幣)中,想辦法以金幣總數量最少的目標湊出他要的總額。如果辦不到請回傳-1。

在開始動手之前,想先簡單介紹一下,動態規劃 Dynamic Programming (DP)的觀念。
動態規劃是一種解決遞迴型態問題的策略,他由子問題開始解決,而最終的結果會參考到解決子問題過程中所獲得的解。

如果以昨天 Day02: Fibonacci的問題來看,我們在第二個方法中其實就是把過程所算出來解存到一個hashTable,最後以查表的方式來減少重複的計算量,這種以空間換取時間的方式,是動態規劃的主要精神。

那什麼時候要用DP來解問題呢?
如果這個問題,具有Optimal substructure的性質,我們就可以用DP的策略。

Optimal substructure: 當問題的最佳解(optimal solution)是由子問題之最佳解所構成,我們就會稱這個問題有Optimal substructure性質

如果有Optimal substructure的問題採用遞迴方式解決,就容易有不斷重複解相同問題的情況(Overlapping subproblem)。所以我們可以計算一次子問題並存在表格中,最後建構出原問題的解,這種Bottom-up的方式就是DP的策略。

介紹到這裡,廢話不多說,我們來解這題問題吧!/images/emoticon/emoticon08.gif


以題目給的範例(我先把amount改成7,為了畫圖不要畫太長 (-//-)a)

Input: coins = [1,2,5], amount = 7
Output: 2
Explanation: 7 = 5 + 2

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20210918/20141729gJ5jOxjOKb.png

我們每次都拿當下的值去扣掉你目前手上硬幣的錢,拿餘數去查之前做完的最佳解,
所以是1+(餘數的最佳解)

我們把1+(餘數的最佳解)和目前的最佳解做比較,如果比較好就取代掉
換成程式碼就是

if denom <= amount:
  min(nums[amount], 1 + nums[amount - denom])

從上圖,相信可以很容易理解時間複雜度會是O(nd)-> 長乘以寬的感覺~
其中n是我們想要得到的值(amount),而d就是input array我們擁有不同金幣的個數
空間複雜度 Space:O(n) 需要n的空間來暫存當下的結果

最後來寫code吧!

var coinChange = function (coins, amount) {
// 先建立一個紀錄結果的空間 都先塞無限大
  const numberOfCoins = new Array(amount + 1).fill(Infinity);
  numberOfCoins[0] = 0;
// 把input給的金幣拿出來檢查
  for (const denom of coins) {
    for (let total = 0; total < numberOfCoins.length; total++) {
      if (denom <= total) {
        numberOfCoins[total] = Math.min(numberOfCoins[total], numberOfCoins[total - denom] + 1)
      }
    }
  }
  return numberOfCoins[amount] !== Infinity ? numberOfCoins[amount] : -1;
};

明天題目預告:
再來一題錢幣問題- Smallest Non-constructible Value


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1 則留言

0
ShawnGood
iT邦新手 4 級 ‧ 2022-03-16 12:16:37

感謝分享
原來這就是傳說中的動態規畫阿 (筆記

// 我想要說的 前人們都說過了
// 我想要做的 有前人都做過了~
let tryIt = 前人的最佳結果(other)+我做的結果(target);
if(tryIt betterThan 前人的最佳結果(other+target)){
    前人的最佳結果(other+target) = tryIt;
}

/images/emoticon/emoticon58.gif

不過算錢這種,感覺直接做除法和%比較快呢

function pickup(coins,amount){
    let x=amount;
    let cc=coins.reverse();
    for(let c of cc){
        let number=Math.floor(x/c); // 用了幾個c
        console.log(`用了${number}個${c}`);
        x %=c; // 剩下的
    }
    console.log("剩下",x);
}
pickup([1,2,5],14);
pickup([2,5],16);
Jen iT邦新手 5 級 ‧ 2022-03-17 21:04:24 檢舉

你的方法直覺很多!感謝分享~

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