滾動數組

滾動數組的作用在於優化空間,主要應用在遞推或動態規劃中(如01揹包問題)。因爲DP題目是一個自底向上的擴展過程,我們常常需要用到的是連續的解,前面的解往往可以捨去。所以用滾動數組優化是很有效的。利用滾動數組的話在N很大的情況下可以達到壓縮存儲的作用。

一個簡單的例子:

斐波那契數列:

一般代碼:

  1. #include<iostream>  
  2. #include<cstdio>  
  3. using namespace std;  
  4. int Fib[25];  
  5.   
  6. int fib(int n)  
  7. {  
  8.     Fib[0] = 0;  
  9.     Fib[1] = 1;  
  10.     Fib[2] = 1;  
  11.     for(int i = 3; i <= n; ++i)  
  12.         Fib[i] = Fib[i - 1] + Fib[i - 2];  
  13.     return Fib[n];  
  14. }  
  15.   
  16. int main()  
  17. {  
  18.     int ncase, n, ans;  
  19.     scanf("%d", &ncase);  
  20.     while(ncase--)  
  21.     {  
  22.         scanf("%d", &n);  
  23.         ans = fib(n);  
  24.         printf("%d\n", ans);  
  25.     }  
  26.     return 0;  
  27. }  

利用滾動數組優化後代碼爲:

  1.    
  2. #include<cstdio>  
  3. using namespace std;  
  4. int Fib[3];  
  5.   
  6. int fib(int n)  
  7. {  
  8.     Fib[1] = 0;   
  9.     Fib[2] = 1;  
  10.     for(int i = 2; i <= n; ++i)  
  11.     {  
  12.         Fib[0] = Fib[1];   
  13.         Fib[1] = Fib[2];  
  14.         Fib[2] = Fib[0] + Fib[1];  
  15.     }  
  16.     return Fib[2];  
  17. }  
  18.   
  19. int main()  
  20. {  
  21.     int ncase, n, ans;  
  22.     scanf("%d", &ncase);  
  23.     while(ncase--)  
  24.     {  
  25.         scanf("%d", &n);  
  26.         ans = fib(n);  
  27.         printf("%d\n", ans);  
  28.     }  
  29.     return 0;  
  30. }          

滾動數組實際是一種節省空間的辦法,時間上沒啥優勢,多用於DP中,舉個例子吧: 

一個DP,平常如果需要1000×1000的空間,其實根據DP的無後效性,可以開成2×1000,然後通過滾動,獲得和1000×1000一樣的效果。滾動數組常用於DP之中,在DP過程中,我們在由一個狀態轉向另一個狀態時,很可能之前存儲的某些狀態信息就已經無用了,例如在01揹包問題中,從理解角度講我們應開DP[i][j]的二維數組,第一維我們存處理到第幾個物品,也就是階段了,第二維存儲容量,但是我們獲得DP[i],只需使用DP[i - 1]的信息,DP[i - k],k>1都成了無用空間,因此我們可以將數組開成一維就行,迭代更新數組中內容,滾動數組也是這個原理,目的也一樣,不過這時候的問題常常是不可能縮成一維的了,比如一個DP[i][j]需要由DP[i - 1 ][k],DP[i - 2][k]決定,i<n,0<k<=10;n <= 100000000;顯然縮不成一維,正常我們應該開一個DP[100000005][11]的數組,結果很明顯,超內存,其實我們只要開DP[3][11]就夠了DP[i%3][j]由DP[(i - 1)%3][k]和DP[(i - 2)%3][k]決定,空間複雜度差別巨大。


//轉自niushuai666

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