1. 问题描述 【LeetCode|LeetCode刷题笔记(279.完全平方数)】给你一个整数 n ,返回 和为 n 的完全平方数的最少数量 。
完全平方数 是一个整数,其值等于另一个整数的平方;换句话说,其值等于一个整数自乘的积。例如,1、4、9 和 16 都是完全平方数,而 3 和 11 不是。
2. 解题思路 完全平方数 ===> 物品
正整数 n ===> 背包
题目转化为 ==> 用多少 物品 装满 背包
① 确定 dp 数组
dp[i] 表示和为 i 的完全平方数的最少数量
示例:dp[12] = 3
解释:dp[12]表示和为12(12 = 1 * 1 + 2 * 2 + 3 * 3)包含了1,2,3一共三个完全平方数
② 确定递推公式
由 dp[i - j * j] 可推出 dp[i]
dp[i - j * j] + 1 可以凑成dp[i]
此时要选择最小的 dp[i],所以递推公式为
dp[i] = min(dp[i - j * j] + 1, dp[i])
③ dp数组初始化
dp[0]表示和为 0 的完全平方数的最少数量,则dp[0] = 0;
从递推公式 dp[i] = min(dp[i - j * j] + 1, dp[i]);
中可以看出每次dp[j]都要选最小的,所以非0下标的dp[i]一定要初始为最大值,这样dp[i]在递推的时候才不会被初始值覆盖。
④ 确定遍历顺序
本题为完全背包
如果求组合数
就是外层for循环遍历物品
,内层for循环遍历背包
;
如果求排列数
就是外层for循环遍历背包
,内层for循环遍历物品
。
⑤ 推导dp数组
dp[0] = 0
dp[1] = min(dp[0] + 1) = 1
dp[2] = min(dp[1] + 1) = 2
dp[3] = min(dp[2] + 1) = 3
dp[4] = min(dp[3] + 1, dp[0] + 1) = 1
dp[5] = min(dp[4] + 1, dp[1] + 1) = 2
3. 代码实现
class Solution {
public int numSquares(int n) {
int max = Integer.MAX_VALUE;
int[] dp = new int[n + 1];
// 初始化
for (int j = 0;
j <= n;
j++) {
dp[j] = max;
}
// 当和为 0 时,组合的个数为 0
dp[0] = 0;
// 遍历背包
for (int i = 1;
i <= n;
i++) {
// 遍历物品
for (int j = 1;
j * j <= i;
j++) {
dp[i] = Math.min(dp[i - j * j] + 1, dp[i]);
}
}
return dp[n];
}
}
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