一、题目描述
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。示例 1:
输入:n = 12 输出:3 解释:12 = 4 + 4 + 4
示例 2:
输入:n = 13 输出:2 解释:13 = 4 + 9
提示:
1 <= n <= 104
题目链接:
. - 力扣(LeetCode)
二、解题思路(完全背包)
我们可以将该问题转化为完全背包问题。
题目要求:给你一个整数 n
,返回 和为 n
的完全平方数的最少数量 。可以转化为求从1、4、9、16......完全平方数中,挑选和为n,所有的选法中,数字数量最小值(可见跟完全背包,要求背包装满的情况一样)。
1、状态表示
dp[i]表示:和为 i 的完全平方数的最少数量。
2、状态转移方程
对于 dp[i], 我们可以根据小于等于 i 的所有完全平方数 x 进行 划分:
- x = 1 时,最小数量为: 1 + dp[i - 1] ;
- x = 4 时,最小数量为: 1 + dp[i - 4] ......
⼀直枚举到 x <= i 为止。
为了方便枚举完全平方数,我们采用下面的策略: for(int j = 1; j * j <= i; j++)
综上所述,状态转移方程为:
dp[i] = min(dp[i], dp[i - j * j] + 1)
3、初始化
当 n = 0 的时候,没法拆分,结果为 0 ;
当 n = 1 的时候,显然为 1.
4、填表顺序
从左往右。
5、返回值
根据题意,返回 dp[n] 的值。
三、 代码
class Solution {public int numSquares(int n) {//创建dp表int[] dp = new int[n+1];//初始化dp[1] = 1;//填表// 枚举每个数for(int i = 2; i <= n; i++) {dp[i] = 1 + dp[i - 1]; // ⾄少等于 1 + dp[i - 1]for(int j = 2; j * j <= i; j++) {// ⽤⼩于 i 的完全平⽅数划分区间dp[i] = Math.min(dp[i], dp[i - j * j] + 1); // 拿到所有划分区间内的}}// 返回结果return dp[n];}
}
另一种更优的代码:
class Solution {public int numSquares(int n) {int m = (int)Math.sqrt(n);int INT = 0x3f3f3f;//创建dp表int[] dp = new int[n+1];//初始化dp[0] = 0;for(int j = 1; j <= n; j++) {dp[j] = INT;}//填表for(int i = 1; i <= m; i++) {for(int j = i*i; j <= n; j++) {dp[j] = Math.min(dp[j], dp[j-i*i]+1);}}return dp[n];}
}