LeetCode--动态规划(python)

爬楼梯

假设你正在爬楼梯。需要 n 阶你才能到达楼顶。
每次你可以爬 1 或 2 个台阶。你有多少种不同的方法可以爬到楼顶呢?
注意:给定 n 是一个正整数。

示例 1:

输入: 2
输出: 2
解释: 有两种方法可以爬到楼顶。

  1. 1 阶 + 1 阶
  2. 2 阶

示例 2:
输入: 3
输出: 3
解释: 有三种方法可以爬到楼顶。

  1. 1 阶 + 1 阶 + 1 阶
  2. 1 阶 + 2 阶
  3. 2 阶 + 1 阶
class Solution(object):
    def climbStairs(self, n, dic={}):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        if n in dic:
            return dic[n]
        if n in [0, 1, 2, 3]:
            return n
        
        res = self.climbStairs(n - 1, dic) + self.climbStairs(n - 2, dic)
        dic[n] = res
        
        return res

最大子序和

给定一个整数数组 nums ,找到一个具有最大和的连续子数组(子数组最少包含一个元素),返回其最大和。

示例:

输入: [-2,1,-3,4,-1,2,1,-5,4],
输出: 6
解释: 连续子数组 [4,-1,2,1] 的和最大,为 6。
进阶:

如果你已经实现复杂度为 O(n) 的解法,尝试使用更为精妙的分治法求解。

class Solution(object):
    def maxSubArray(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: int
        """
        if not nums:
            return 0
        
        res = nums[0]
        dp = [0] * len(nums)
        for i, x in enumerate(nums):
            if i == 0:
                dp[i] = x
            else:
                dp[i] = max(dp[i - 1] + x, x)
            if dp[i] > res:
                res = dp[i]
            
        return res

买卖股票的最佳时机

给定一个数组,它的第 i 个元素是一支给定股票第 i 天的价格。

如果你最多只允许完成一笔交易(即买入和卖出一支股票),设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。

注意你不能在买入股票前卖出股票。

示例 1:

输入: [7,1,5,3,6,4]
输出: 5
解释: 在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出,最大利润 = 6-1 = 5 。
注意利润不能是 7-1 = 6, 因为卖出价格需要大于买入价格。
示例 2:

输入: [7,6,4,3,1]
输出: 0
解释: 在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

解法
其实直接用一个mi存储下i位置之前的最小值,然后遍历数组得到差最大的结果就可以。

class Solution(object):
    def maxProfit(self, prices):
        """
        :type prices: List[int]
        :rtype: int
        """
        if not prices:
            return 0
        
        mi = prices[0]
        res = 0
        for idx, x in enumerate(prices):
            if idx == 0:
                continue
            if x > mi:
                res = max(res, x - mi)
            if mi > x:
                mi = x
                
        return res

买卖股票的最佳时机 II

给定一个数组,它的第 i 个元素是一支给定股票第 i 天的价格。

设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票)。

注意:你不能同时参与多笔交易(你必须在再次购买前出售掉之前的股票)。

示例 1:

输入: [7,1,5,3,6,4]
输出: 7
解释: 在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 3 天(股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。
随后,在第 4 天(股票价格 = 3)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-3 = 3 。
示例 2:

输入: [1,2,3,4,5]
输出: 4
解释: 在第 1 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天 (股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。
注意你不能在第 1 天和第 2 天接连购买股票,之后再将它们卖出。
因为这样属于同时参与了多笔交易,你必须在再次购买前出售掉之前的股票。
示例 3:

输入: [7,6,4,3,1]
输出: 0
解释: 在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

解法
看起来很难,实际上只是比较前后两个数的大小,因为可以在同一天存在先卖出再买入的情况

class Solution(object):
    def maxProfit(self, prices):
        """
        :type prices: List[int]
        :rtype: int
        """
        res = 0
        for i in range(1, len(prices)):
            if prices[i] > prices[i - 1]:
                res += prices[i] - prices[i - 1]
                
        return res

不同路径

一个机器人位于一个 m x n 网格的左上角 (起始点在下图中标记为“Start” )。

机器人每次只能向下或者向右移动一步。机器人试图达到网格的右下角(在下图中标记为“Finish”)。
问总共有多少条不同的路径?

示例 1:
输入: m = 3, n = 2
输出: 3
解释:
从左上角开始,总共有 3 条路径可以到达右下角。

  1. 向右 -> 向右 -> 向下
  2. 向右 -> 向下 -> 向右
  3. 向下 -> 向右 -> 向右

示例 2:
输入: m = 7, n = 3
输出: 28

提示:
1 <= m, n <= 100
题目数据保证答案小于等于 2 * 10 ^ 9

解法
从起点到当前位置(i,j)的最多路径数目就是从起点到(i-1,j)和到(i,j-1)的路径总数。边界条件都是1.

class Solution(object):
    def uniquePaths(self, m, n):
        """
        :type m: int
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        
        dp = [[1 for i in range(m)] for j in range(n)]
        for i in range(1, n):
            for j in range(1, m):
                dp[i][j] = dp[i][j - 1] + dp[i - 1][j]
                
        return dp[n - 1][m - 1]
                

子集

给定一组不含重复元素的整数数组 nums,返回该数组所有可能的子集(幂集)。

说明:解集不能包含重复的子集。

示例:

输入: nums = [1,2,3]
输出:
[
[3],
[1],
[2],
[1,2,3],
[1,3],
[2,3],
[1,2],
[]
]

解法
会发现每增加一个数,解集就会增加一倍,相当于对原来的解集中每个子集都增加了当前的那个数字。

class Solution(object):
    def subsets(self, nums):
        """
        :type nums: List[int]
        :rtype: List[List[int]]
        """
        if not nums:
            return [[]]
        res = [[]]
        for x in nums:
            #print(res)
            tmp = []
            for sub in res:
                tmp.append(sub + [x])
            res += tmp
            
        return res
        
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