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C++金币问题的解决方法
2023-07-12 04:20:39 深夜i     --     --
C++ 金币问题 解决方法 算法 循环结构

C++中实现金币问题的解决方法有很多种,但是最常见的方法是使用递归和动态规划。这篇文章将介绍这两种方法的具体实现和优缺点。

1. 递归方法

递归方法通常会在面试中出现,也是最常见的方法。它的思路是将问题拆解成一个个小问题,然后递归求解。对于金币问题来说,可以采用以下的递归策略:

假设我们有N个硬币和一个目标金额M,我们可以将这N个硬币分为两类:

1. 第一个硬币为当前硬币

2. 第一个硬币不为当前硬币

对于第一种情况,我们需要使用当前硬币的面值,然后递归求解剩余硬币和目标金额减去当前硬币面值的问题。对于第二种情况,我们不使用当前硬币,直接递归求解剩余硬币和目标金额的问题。最终,将这两种情况得到的结果相加,即为答案。

递归方法的代码如下:


#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

int count(int S[], int m, int n)

{

  if (n == 0)

    return 1;

  if (n < 0)

    return 0;

  if (m <=0 && n >= 1)

    return 0;

  return count(S, m - 1, n) + count(S, m, n - S[m - 1]);

}

int main()

{

  int S[] = 1;

  int m = sizeof(S) / sizeof(S[0]);

  int n = 4;

  cout << "Number of ways: " << count(S, m, n);

  return 0;

}

2. 动态规划方法

动态规划方法是一种自底向上的方法,它避免了递归方法中的重复计算问题,有较好的时间复杂度。

首先需要定义一个二维的数组dp,其中dp[i][j]表示使用前i个硬币凑成j元钱的方法数。然后,我们需要确定转移方程:dp[i][j] = dp[i-1][j] + dp[i][j-S[i]]。

动态规划的代码如下:


#include <iostream>

#include <vector>

using namespace std;

int count(int S[], int m, int n)

{

  int dp[m + 1][n + 1];

  for (int i = 0; i <= m; i++)

    dp[i][0] = 1;

  for (int i = 1; i <= n; i++)

    dp[0][i] = 0;

  for (int i = 1; i <= m; i++)

  {

    for (int j = 1; j <= n; j++)

    {

      if (j >= S[i - 1])

        dp[i][j] = dp[i - 1][j] + dp[i][j - S[i - 1]];

      else

        dp[i][j] = dp[i - 1][j];

    }

  }

  return dp[m][n];

}

int main()

{

  int S[] = 2;

  int m = sizeof(S) / sizeof(S[0]);

  int n = 4;

  cout << "Number of ways: " << count(S, m, n);

  return 0;

}

总结:

递归方法和动态规划方法都可以有效地解决C++金币问题。递归方法思路简单,但是当硬币数量较多时,效率较低。动态规划方法效率更高,能够避免重复计算,但是需要额外的二维数组存储,占用空间较多。因此,应该根据实际场景选择合适的方法来解决问题。

  
  

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