详解为何能转换成「序列 DP」问题求解|Java 刷题打卡

简介: 详解为何能转换成「序列 DP」问题求解|Java 刷题打卡

题目描述



这是 LeetCode 上的 740. 删除并获得点数 ,难度为 中等


Tag : 「序列 DP」


给你一个整数数组 nums ,你可以对它进行一些操作。


每次操作中,选择任意一个 nums[i] ,删除它并获得 nums[i] 的点数。之后,你必须删除 所有 等于 nums[i] - 1 和 nums[i] + 1 的元素。


开始你拥有 0 个点数。返回你能通过这些操作获得的最大点数。


示例 1:


输入:nums = [3,4,2]
输出:6
解释:
删除 4 获得 4 个点数,因此 3 也被删除。
之后,删除 2 获得 2 个点数。总共获得 6 个点数。
复制代码


示例 2:


输入:nums = [2,2,3,3,3,4]
输出:9
解释:
删除 3 获得 3 个点数,接着要删除两个 2 和 4 。
之后,再次删除 3 获得 3 个点数,再次删除 3 获得 3 个点数。
总共获得 9 个点数。
复制代码


提示:


  • 1 <= nums.length <= 2 * 10410^4104
  • 1 <= nums[i] <= 10410^4104


动态规划



根据题意,当我们选择 nums[i]nums[i]nums[i] 的时候,比 nums[i]nums[i]nums[i] 大/小 一个单位的数都不能被选择。


如果我们将数组排好序,从前往后处理,其实只需要考虑“当前数”与“前一个数”的「大小 & 选择」关系即可,这样处理完,显然每个数的「前一位/后一位」都会被考虑到。


这样我们将问题转化为一个「序列 DP」问题(选择某个数,需要考虑前一个数的「大小/选择」状态)。


定义 f[i][0]f[i][0]f[i][0] 代表数值为 iii 的数字「不选择」的最大价值;f[i][1]f[i][1]f[i][1] 代表数值为 iii 的数字「选择」的最大价值。


为了方便,我们可以先对 numsnumsnums 中出现的所有数值进行计数,而且由于数据范围只有 10410^4104,我们可以直接使用数组 cnts[]cnts[]cnts[] 进行计数:

cnts[x]=icnts[x] = icnts[x]=i 代表数值 xxx 出现了 iii 次。


然后分别考虑一般性的 f[i][0]f[i][0]f[i][0]f[i][1]f[i][1]f[i][1] 该如何计算:

  • f[i][0]f[i][0]f[i][0]:当数值 iii 不被选择,那么前一个数「可选/可不选」,在两者中取 maxmaxmax 即可。转移方程为 f[i][0]=max⁡(f[i−1][0],f[i−1][1])f[i][0] = \max(f[i - 1][0], f[i - 1][1])f[i][0]=max(f[i1][0],f[i1][1])


  • f[i][1]f[i][1]f[i][1]:当数值 iii 被选,那么前一个数只能「不选」,同时为了总和最大数值 iii 要选就全部选完。转移方程为 f[i][1]=f[i−1][0]+i∗cnts[i]f[i][1] = f[i - 1][0] + i * cnts[i]f[i][1]=f[i1][0]+icnts[i]


代码:


class Solution {
    int[] cnts = new int[10009];
    public int deleteAndEarn(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int max = 0;
        for (int x : nums) {
            cnts[x]++;
            max = Math.max(max, x);
        }
        // f[i][0] 代表「不选」数值 i;f[i][1] 代表「选择」数值 i
        int[][] f = new int[max + 1][2]; 
        for (int i = 1; i <= max; i++) {
            f[i][1] = f[i - 1][0] + i * cnts[i];
            f[i][0] = Math.max(f[i - 1][1], f[i - 1][0]);
        }
        return Math.max(f[max][0], f[max][1]);
    }
}
复制代码


  • 时间复杂度:遍历 numsnumsnums 进行计数和取最大值 maxmaxmax,复杂度为 O(n)O(n)O(n);共有 max∗2max * 2max2 个状态需要被转移,每个状态转移的复杂度为 O(1)O(1)O(1)。整体复杂度为 O(n+max)O(n + max)O(n+max)


  • 空间复杂度:O(n)O(n)O(n)


最后



这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.740 篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先将所有不带锁的题目刷完。


在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。


为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码,我建立了相关的仓库:github.com/SharingSour…


在仓库地址里,你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和其他优选题解。

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