213. 打家劫舍 II - 力扣(LeetCode)
你是一个专业的小偷,计划偷窃沿街的房屋,每间房内都藏有一定的现金。这个地方所有的房屋都 围成一圈 ,这意味着第一个房屋和最后一个房屋是紧挨着的。同时,相邻的房屋装有相互连通的防盗系统,如果两间相邻的房屋在同一晚上被小偷闯入,系统会自动报警 。
给定一个代表每个房屋存放金额的非负整数数组,计算你 在不触动警报装置的情况下 ,今晚能够偷窃到的最高金额。
示例 1:
输入:nums = [2,3,2] 输出:3 解释:你不能先偷窃 1 号房屋(金额 = 2),然后偷窃 3 号房屋(金额 = 2), 因为他们是相邻的。
示例 2:
输入:nums = [1,2,3,1] 输出:4 解释:你可以先偷窃 1 号房屋(金额 = 1),然后偷窃 3 号房屋(金额 = 3)。偷窃到的最高金额 = 1 + 3 = 4 。
示例 3:
输入:nums = [1,2,3] 输出:3
>>思路和分析
与leetCode 198.打家劫舍 动态规划是差不多的,唯一区别就是成环了。
对于一个数组,成环的话主要有如下几种情况:
- 情况一,考虑不包含首尾元素
- 情况二,考虑包含首元素,不包含尾元素
- 情况三,考虑包含尾元素,不包含首元素
如果是线性数组的话,就是leetCode 198.打家劫舍 动态规划 。一旦连成环了,就开始犯懵了(=@__@=),不知道起点应该在哪里,终点应该在哪里。那么起点和终点我到底选不选呢?就会陷入这个泥潭里~
那么连成环的房间我们该从哪里思考呢?
在连成环的线性数组中,首元素和尾元素是相邻的。那么如果首元素和尾元素只能选一个,要不就选首元素要不就选尾元素,要不就是首尾元素都不选。此时可以化为3种情况。
- 情况一,首尾都不考虑了,此时连成环对线性数组没有影响了。只考虑中间那段,此时就是一个线性数组,可以用线性数组的方式来解决它。可用leetCode 198.打家劫舍 的处理方式一样了
- 情况二,考虑首元素,但不考虑尾元素。所以即使你的首尾元素相邻在一起对此无影响,此时就是一个线性数组,可以用线性数组的方式来解决它。可用leetCode 198.打家劫舍 的处理方式一样了。
- 情况三,考虑尾元素,但不考虑首元素。所以即使你的首尾元素相邻在一起对此无影响,此时就是一个线性数组,可以用线性数组的方式来解决它。可用leetCode 198.打家劫舍 的处理方式一样了。
仔细分析情况二和情况三,是包含了情况一的。情况二是连首元素和中间部分都考虑了,那中间部分所得到的最优值,那么情况二也包含了。有友友可能就疑惑了(O_O)? 你情况二选头元素了呀,怎么能包含我情况一呢?这么想其实就是陷入了误区,因为这里是考虑的范围,是把首元素考虑进去了,没说一定要选首元素。选不选它,是由我们递推公式去决定的。这里考虑的范围,仅仅是遍历的范围,即遍历递推公式的范围。通俗讲就是这个范围就这么大,那么选不选首元素,是递推公式来决定的,没说一定要选首元素。所以说在这个范围内,考虑最优解是一定包含了情况一范围内的最优解。情况三也同理,它的范围内的最优解也一定包含了情况一范围内的最优解。
“考虑”二字,就很绝!例如情况三,虽然是考虑包含尾元素,但不一定要选尾部元素!对于情况三,取nums[1] 和 nums[3] 就是最大的!!!而情况二 和 情况三 都包含了情况一了,所以只会考虑情况二 和 情况三 就可以了。
这是 leetCode 198.打家劫舍 动态规划 的核心代码
class Solution {
public:int rob(vector<int>& nums) {if (nums.size() == 0) return 0;if (nums.size() == 1) return nums[0];vector<int> dp(nums.size(),0);dp[0] = nums[0];dp[1] = max(nums[0],nums[1]);for(int i=2;i < nums.size();i++) {dp[i] = max(dp[i-1],dp[i-2] + nums[i]);}return dp[nums.size()-1];}
};// 时间复杂度: O(n)
// 空间复杂度: O(n)
我们把它抽离出来,就是robRange这个函数,我们可以传入nums,start,end这三个参数,可以实现截取数组的操作,以此实现情况二和情况三,然后将其各自得到的返回值中取一个最大值。这样就可以把这个环形问题化解为一个线性数组的问题。思路清晰~
// 注意注释中的情况二情况三,以及把198.打家劫舍的代码抽离出来了
class Solution {
public:int rob(vector<int>& nums) {if (nums.size() == 0) return 0;if (nums.size() == 1) return nums[0];int result1 = robRange(nums, 0, nums.size() - 2); // 情况二int result2 = robRange(nums, 1, nums.size() - 1); // 情况三return max(result1, result2);}// 198.打家劫舍的逻辑int robRange(vector<int>& nums, int start, int end) {if (end == start) return nums[start];vector<int> dp(nums.size());dp[start] = nums[start];dp[start + 1] = max(nums[start], nums[start + 1]);for (int i = start + 2; i <= end; i++) {dp[i] = max(dp[i - 2] + nums[i], dp[i - 1]);}return dp[end];}
};
- 时间复杂度: O(n)
- 空间复杂度: O(n)
#总结
成环之后,厘清“考虑房间” 和 “偷房间”概念,然后厘清情况一、情况二、情况三的“考虑”范围,具体房间偷与不偷则交给递推公式去选择。
考虑环形问题的时候,其实有的时候环形问题不利于我们的思考,会纠结起始位置在哪里,终止位置在哪里,选起始位置呢还是选末尾位置呢?那其实可以适当将这个环形给它展开,展开成一个线性的结构,接着单独再去考虑首元素和尾元素选还是不选,从而列举出三种情况。针对这三种情况再分析,情况二 和 情况 三 是包含了情况一的,那接下来就是一个线性数组问题了,和leetCode 198.打家劫舍 的处理方式一样了。
参考和推荐文章、视频
动态规划,房间连成环了那还偷不偷呢?| LeetCode:213.打家劫舍II_哔哩哔哩_bilibili
代码随想录 (programmercarl.com)
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