动态规划做多了以后,总结的相关知识

动态规划 Dynamic Programming DP

 

准则

动态规划的本质,是对问题状态的定义和状态转移方程的定义。

动态规划是通过拆分问题,定义问题状态和状态之间的关系,使得问题能够以递推(或者说分治)的方式去解决。

如何拆分问题,才是动态规划的核心。

而拆分问题,靠的就是状态的定义和状态转移方程的定义。

 

以LIS为例,重新定义这个问题:

给定一个数列,长度为N,

设F_{k}为:以数列中第k项结尾的最长上升子序列的长度.

求F_{1}..F_{N} 中的最大值.

对于F_{k}来讲,F_{1} .. F_{k-1}都是F_{k}的子问题:因为以第k项结尾的最长递增子序列(下称LIS),包含着以第1..k-1中某项结尾的LIS。

 

上述的新问题F_{k}也可以叫做状态,定义中的“F_{k}为数列中第k项结尾的LIS的长度”,就叫做对状态的定义。

之所以把F_{k}做“状态”而不是“问题” ,一是因为避免跟原问题中“问题”混淆,二是因为这个新问题是数学化定义的。

 

上述状态定义好之后,状态和状态之间的关系式,就叫做状态转移方程。

比如,对于LIS问题,状态转移方程为:

以第k项结尾的LIS的长度是:保证第i项比第k项小的情况下,以第i项结尾的LIS长度加一的最大值,取遍i的所有值(i小于k)。

 

a. “缓存”,“重叠子问题”,“记忆化”

这三个名词,都是在阐述递推式求解的技巧。以Fibonacci数列为例,计算第100项的时候,需要计算第99项和98项;在计算第101项的时候,需要第100项和第99项,这时候你还需要重新计算第99项吗?不需要,你只需要在第一次计算的时候把它记下来就可以了。上述的需要再次计算的“第99项”,就叫“重叠子问题”。如果没有计算过,就按照递推式计算,如果计算过,直接使用,就像“缓存”一样,这种方法,叫做“记忆化”,这是递推式求解的技巧。这种技巧,通俗的说叫“花费空间来节省时间”。都不是动态规划的本质,不是动态规划的核心。

b. “自上而下”,“自下而上”

“递归”:递归是递推式求解的方法,连技巧都算不上。

怎么实现dp?答:两种常用的方法。(仅仅涉及一般问题)     

 1. 自下而上:通过正向的loop,求出所有状态对应的值,然后找出max或者min。             优缺点:速度慢,但是相对节省空间。     

2. 自上而下:通过递归的方法,需要求解f(x),则必须知道f(y),要知道f(y),必须求f(z).            优缺点:速度快,只用算需要的值,但是要调用堆栈,浪费空间。

 

c. "无后效性",“最优子结构”

上述的状态转移方程中,等式右边不会用到下标大于左边i或者k的值,这是"无后效性"的通俗上的数学定义,符合这种定义的状态定义,我们可以说它具有“最优子结构”的性质,在动态规划中我们要做的,就是找到这种“最优子结构”。

每个阶段的最优状态可以从之前某个阶段的某个或某些状态直接得到

这个性质叫做最优子结构;

而不管之前这个状态是如何得到的

这个性质叫做无后效性。

在对状态和状态转移方程的定义过程中,满足“最优子结构”是一个隐含的条件(否则根本定义不出来)。

d. 关于复杂度的分析

时间复杂度O (状态数 * 每个状态下所对应的决策数)。

空间复杂度O (状态数)。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/444578.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

(十三) 深入浅出TCPIP之TCP套接字参数

专栏其他文章: 理论篇: (一)深入浅出TCPIP之理解TCP报文格式和交互流程 (二)深入浅出TCPIP之再识TCP,理解TCP三次握手(上) (三)深入浅出TCPIP之再识TCP,理解…

Linux必懂知识大总结(上)

CPU top top:查看每个进程的情况 在top模式下,输入1:查看每个CPU的性能数据,注意观察是否有CPU100%占用率 CPU参数含义: 1)us过高表示Java应用程序消耗了大量CPU,需要定位是哪一个线程&#x…

如何抓住QQ小游戏买量红利:休闲与内购小游戏买量优化方法分享

2019年5月,Qzone小游戏、玩一玩整合升级为全新QQ小游戏平台,其以开放的社交生态和关系链,为开发者带来了巨大的流量红利。 为了帮助更多开发者适应和了解新市场。本文将介绍QQ小游戏投放规模现状以及各项扶持政策,并解读轻度小游…

(一)容器从入门到深入-容器和镜像

一、容器与镜像 什么是容器? 在介绍容器的具体概念之前,先简单回顾一下操作系统是如何管理进程的。 首先,当我们登录到操作系统之后,可以通过 ps 等操作看到各式各样的进程,这些进程包括系统自带的服务和用户的应用…

记一次海外大型SLG游戏服务器进程被OOM的修复经历

事情经过 最近刚接手一个多次获得海外GooglePlay推荐的SLG的游戏项目,服务器是java的netty框架写的,客户端是cocos lua。 好吧既然服务器进程运行在jvm之上,吃内存倒是挺厉害的,我一个16G内存的服务器被吃的满满的,这个时候为了解决内存不足,我开启了4G的虚拟内存,方法…

(一)nodejs循序渐进-nodejs环境安装(基础篇)

目录 Node Node的优点 Node.js 安装配置 使用nvm管理不同版本的 node 与 npm nvm 与 n 的区别 卸载全局安装的 node/npm Windows 安装 Linux 安装 安装多版本 node/npm 在不同版本间切换 列出已安装实例 在多环境中,npm该如何使用呢? 其他命…

(二)nodejs循序渐进-nodejs基本类型和循环条件语法篇(基础篇)

目录 入门之helloworld 进阶之helloworld http服务器 步骤一、引入 required 模块 步骤二、创建服务器 基本语法篇 变量声明 基础类型 if else 循环语句 for for ... in while do和do while 运算符 加减乘除 , , !, ! typeof null,undefine…

(七)nodejs循序渐进-模块系统(进阶篇)

模块系统 为了让Node.js的文件可以相互调用,Node.js提供了一个简单的模块系统。 模块是Node.js 应用程序的基本组成部分,文件和模块是一一对应的。换言之,一个 Node.js 文件就是一个模块,这个文件可能是JavaScript 代码、JSON 或…

(八)nodejs循序渐进-事件驱动(进阶篇)

事件驱动程序 Node.js 使用事件驱动模型,当web server接收到请求,就把它关闭然后进行处理,然后去服务下一个web请求。 当这个请求完成,它被放回处理队列,当到达队列开头,这个结果被返回给用户。 这个模型…

leetcode304. 二维区域和检索 - 矩阵不可变

给定一个二维矩阵,计算其子矩形范围内元素的总和,该子矩阵的左上角为 (row1, col1) ,右下角为 (row2, col2)。 上图子矩阵左上角 (row1, col1) (2, 1) ,右下角(row2, col2) (4, 3),该子矩形内元素的总和为 8。 示例…

(九)nodejs循序渐进-Express框架(进阶篇)

Express 框架 Express 是一个简洁而灵活的 node.js Web应用框架, 提供了一系列强大特性帮助你创建各种 Web 应用,和丰富的 HTTP 工具。 使用 Express 可以快速地搭建一个完整功能的网站。 Express 框架核心特性: 可以设置中间件来响应 HTTP 请求。 定…

leetcode326. 3的幂 如此6的操作你想到了吗

给定一个整数,写一个函数来判断它是否是 3 的幂次方。 示例 1: 输入: 27 输出: true 示例 2: 输入: 0 输出: false 示例 3: 输入: 9 输出: true 示例 4: 输入: 45 输出: false 进阶: 你能不使用循环或者递归来完成本题吗? 注意最后一句…

(十)nodejs循序渐进-高性能游戏服务器框架pomelo之介绍和安装篇

目录 Pomelo 安装Pomelo 创建demoserver项目 pomelo命令 项目结构说明 pomelo框架 架构 服务器实现 客户端请求与响应、广播的抽象介绍 Pomelo pomelo是一个快速、可扩展、Node.js分布式游戏服务器框架,对游戏服务器开发感兴趣的同学可以关注关注。 之前…

(十二)nodejs循序渐进-高性能游戏服务器框架pomelo之创建一个游戏聊天服务器

上个章节我们简单介绍了下pomelo的安装和目录结构,有读者可能觉得有点吃不消,为什么不再深入讲一讲目录结构和里边的库,这里我就不费口舌了,大家可以去官网参考文档说明,本文只告诉大家如何利用这个框架来开发自己的东…

(十三)nodejs循序渐进-高性能游戏服务器框架pomelo之扩展聊天服务器为机器人自动聊天

聊天服务器扩展 大家在上一篇文章里相信已经学会了pomelo框架的基本用法了,那么我们在上一篇文章的代码基础上继续扩展,丰富系统,另外也熟悉下他的更多的用法,这一节我将扩展它:增加一个机器人自动聊天的功能。 目的…

leetcode1290. 二进制链表转整数 刷新认知,最简单算法题

给你一个单链表的引用结点 head。链表中每个结点的值不是 0 就是 1。已知此链表是一个整数数字的二进制表示形式。 请你返回该链表所表示数字的 十进制值 。 示例 1: 输入:head [1,0,1] 输出:5 解释:二进制数 (101) 转化为十进…

Redis:02---安装Redis(Linux+Windows+Docker)

Linux安装:一、安装方式1(下载源码编译安装)第一步:从下面的网址中下载Redis最新稳定版本的源代码sudo wget http://download.redis.io/redis-stable.tar.gz第二步:下载完之后解压,建立一个软链接指向于red…

C++: 06---构造函数析构函数

拷贝构造函数: 用一个已经存在的对象来生成一个相同类型的新对象。(浅拷贝)默认的拷贝构造函数: 如果自定义了拷贝构造函数,编译器就不在生成默认的拷贝构造函数。 如果没有自定义拷贝构造函数,但在代码中用到了拷贝构造函数,编译器会生成默认…

C++:11---友元函数、友元类

一、友元(friend) 概念:通过友元,打破了类的封装性,可以访问类内的所有成员分类:友元函数、友元类二、友元函数 概念:友元函数是一个普通函数,不属于类,但需要在类内表明友元关系 友元函数可访问类内所有成员,但类不可以访问友元函数…

C++:12---运算符重载

一、概念 对已有的运算符重新进行定义,赋予其另一种功能,以适应不同的数据类型重载的运算符是具有特殊名字的函数,该函数也有返回值、参数列表、函数体二、运算符重载的3种实现方式 成员函数:私有、公有、保护都可以友元函数:同上全局函数:只能访问公有的三、运算符重载的…