java动态规划(含动态规划代码)

发布于:2022-12-29 ⋅ 阅读:(217) ⋅ 点赞:(0)

目录

一:动态规划算法介绍

二:动态规划的应用实例

三:动态规划代码展示


一:动态规划算法介绍

1) 动态规划(Dynamic Programming)算法的核心思想是:将大问题划分为小问题进行解决,从而一步步获取最优解 的处理算法

2) 动态规划算法与分治算法类似,其基本思想也是将待求解问题分解成若干个子问题,先求解子问题,然后从这 些子问题的解得到原问题的解。

3) 与分治法不同的是,适合于用动态规划求解的问题,经分解得到子问题往往不是互相独立的。 ( 即下一个子 阶段的求解是建立在上一个子阶段的解的基础上,进行进一步的求解 )

4) 动态规划可以通过填表的方式来逐步推进,得到最优解

二:动态规划的应用实例

★背包问题

1.思路分析和图解:
1) 背包问题主要是指一个给定容量的背包、若干具有一定价值和重量的物品,如何选择物品放入背包使物品的价 值最大。其中又分 01 背包和完全背包(完全背包指的是:每种物品都有无限件可用)

2) 这里的问题属于 01 背包,即每个物品最多放一个。而无限背包可以转化为 01 背包。

3) 算法的主要思想,利用动态规划来解决。每次遍历到的第 i 个物品,根据 w[i]和 v[i]来确定是否需要将该物品 放入背包中。即对于给定的 n 个物品,设 v[i]、w[i]分别为第 i 个物品的价值和重量,C 为背包的容量。再令 v[i][j] 表示在前 i 个物品中能够装入容量为 j 的背包中的最大价值。则我们有下面的结果:

(1) v[i][0]=v[0][j]=0; //表示 填入表 第一行和第一列是 0

(2) 当 w[i]> j 时:v[i][j]=v[i-1][j] // 当准备加入新增的商品的容量大于 当前背包的容量时,就直接使用上一个 单元格的装入策略

(3) 当 j>=w[i]时: v[i][j]=max{v[i-1][j], v[i]+v[i-1][j-w[i]]}

// 当 准备加入的新增的商品的容量小于等于当前背包的容量,

// 装入的方式:

v[i-1][j]: 就是上一个单元格的装入的最大值

v[i] : 表示当前商品的价值

v[i-1][j-w[i]] : 装入 i-1 商品,到剩余空间 j-w[i]的最大值

当 j>=w[i]时: v[i][j]=max{v[i-1][j], v[i]+v[i-1][j-w[i]]} 

▲图解的分析:

三:动态规划代码展示

package Dyanmic;

public class Dyamic {
	public static void main(String[] args) {
		int[][] array = {{1,3,5,9},{8,1,3,4},{5,0,6,1},{8,8,4,0}};
		System.out.println(myanmic(array));
	}
	public static int myanmic(int[][] array) {
		if(array.length == 0) {
			return 0;
		}
		
		//声明一个新的数组
		int[][] dp = new int[array.length][array.length];
		dp[0][0] = array[0][0];
		for(int i = 1; i < dp[0].length; i++) {
			dp[0][i] = array[0][i - 1] + array[0][i];
		}
		//遍历每行
		for(int i = 1; i < array.length; i++) {
			for(int j = 0; j < dp[i].length; j++) {
				if(j == 0) {
					dp[i][j] = dp[i - 1][j] + array[i][j];
				}else if(dp[i - 1][j] < dp[i][j - 1]){
					dp[i][j] = array[i][j] + dp[i - 1][j];
				}else {
					dp[i][j] = dp[i][j - 1] + array[i][j];
				}
			}
		}
		return dp[dp.length - 1][dp[dp.length - 1].length - 1];
	}
}