想要精通算法和SQL的成长之路 - 填充书架
- 前言
- 一. 填充书架
- 1.1 优化
前言
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一. 填充书架
原题链接
题目中有一个值得注意的点就是:
- 需要按照书本顺序摆放。
- 每一层当中,只要厚度不够了,当前层最高的那一本书籍就视为本层的高度。
那么我们假设dp[i]
: 代表从 book[0]
摆到 book[i]
的时书架的最小高度。
- 假设最后一层的第一本书的下标是
j
,那么之前所有书本摆放的最小高度就是dp[j-1]
。 - 我们再计算出,下标在
[j,i]
(最后一层)的书本中,高度最高的那一本书(同时满足厚度不超过shelfWidth
),高度为maxHeight
。 - 那么当前的最小总高度是
res = Max(dp[i-1]+maxHeight,res)
。即之前的总高度+最后一层的最高高度。
我们递归,从后往前递归。入参为遍历的书本下标。
- 终止条件:下标 <0。代表没有书本了,停止递归。
- 递归做的事情:循环
[0,i]
之间的所有元素,从后往前把书本放入最后一层,一旦厚度超出,终止遍历。否则,计算当前层的最高高度以及最小总高。
public class Test1105 {public int[][] books;public int shelfWidth;public int minHeightShelves(int[][] books, int shelfWidth) {this.books = books;this.shelfWidth = shelfWidth;return dfs(books.length - 1);}public int dfs(int i) {// 终止条件if (i < 0) {return 0;}int res = Integer.MAX_VALUE, maxHeight = 0, width = shelfWidth;for (int j = i; j >= 0; j--) {// 从后往前放书本width -= books[j][0];// 厚度不能超过 shelfWidth ,超过就代表放不下了if (width < 0) {break;}// 当前层最高高度maxHeight = Math.max(maxHeight, books[j][1]);// 更新总最低书架高度 = 上层最小总高度 + 当前层最高高度res = Math.min(res, dfs(j - 1) + maxHeight);}return res;}
}
这个解答其实对于用例比较多的情况,是会超时的。
1.1 优化
我们来看下上面代码的不好的点:
- 每次
dfs
的时候,循环的范围是:[0,j]
。 - 循环内部又每次调用了
dfs
递归,即dfs[j-1]
。
整个递归函数,只用到了一个索引的参数,我们可以发现,索引为1,2,3…的递归,被重复调用了非常多次。以当前索引为3为例:
- 第一次递归范围:[0,3]。
- 第二次递归范围:[0,2]。
- 第三次递归范围:[0,1]。
- …
那么我们可以用一个全局的变量去记录每次dfs
返回的结果即可:
public class Test1105 {public int[][] books;public int shelfWidth;// 缓存dfs的结果public int[] dfsCache;public int minHeightShelves(int[][] books, int shelfWidth) {this.books = books;this.shelfWidth = shelfWidth;// 初始化dfsCache = new int[books.length];// 给个初始值,-1代表没有被执行过,即没有缓存Arrays.fill(dfsCache, -1);return dfs(books.length - 1);}public int dfs(int i) {// 终止条件if (i < 0) {return 0;}// 如果是-1,代表这层值没有执行过,往下走。否则,说明有缓存了,直接返回if (dfsCache[i] != -1) {return dfsCache[i];}int res = Integer.MAX_VALUE, maxHeight = 0, width = shelfWidth;for (int j = i; j >= 0; j--) {// 从后往前放书本width -= books[j][0];// 厚度不能超过 shelfWidth ,超过就代表放不下了if (width < 0) {break;}// 当前层最高高度maxHeight = Math.max(maxHeight, books[j][1]);// 更新总最低书架高度 = 上层最小总高度 + 当前层最高高度res = Math.min(res, dfs(j - 1) + maxHeight);}// 缓存下当前结果dfsCache[i] = res;return dfsCache[i];}
}