java動態(tài)規(guī)劃算法——硬幣找零問題實(shí)例分析
本文實(shí)例講述了java動態(tài)規(guī)劃算法——硬幣找零問題。分享給大家供大家參考,具體如下:
問題描述
現(xiàn)在有3種硬幣分別為:1元,5元,10元,現(xiàn)在給你63元,讓你全部換成硬幣,求出最小硬幣數(shù)量,也就是說,怎么用最少的硬幣數(shù)湊成63元。
分析問題
解決這個問題,我們可以將這個大問題分成若干個小問題,自下而上解決問題。
1元對應(yīng)的最小硬幣數(shù)是1
2元對應(yīng)的最小硬幣數(shù)是2
3元對應(yīng)的最小硬幣數(shù)是3
4元對應(yīng)的最小硬幣數(shù)是4
……
63元對應(yīng)的最小硬幣數(shù)是XXX
假設(shè)我們將前邊計算出的金額對應(yīng)的最小硬幣數(shù)像備忘錄一樣記錄下來,那么后邊金額對應(yīng)的最小硬幣數(shù)的就好說了,為什么?
舉例:假設(shè)你要求63的最小硬幣數(shù),那么你需要這樣計算:63-1=62、63-5=58、63-10=53。假設(shè)62、58、53對應(yīng)的最小硬幣數(shù)已經(jīng)被你記錄在了備忘錄數(shù)組。這時候你只需要找出62、58、53中誰對應(yīng)的最小硬幣數(shù)最小,然后加1,就是63對應(yīng)的最小硬幣數(shù)。因?yàn)?3比62、58、53都大,最好的情況無非就是在62、58、53中找出最小的一種情況加1,這就是最優(yōu)解!
按照這種備忘錄思想,我們進(jìn)行編程。首先將我們要處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)組和必要參數(shù)。
int[] coins = { 1 , 5 , 10 }; //硬幣面額數(shù)組 int adm = 63; //要求的金額 int[] money = new int[63+1]; //金額數(shù)組,也就是備忘錄數(shù)組
說明:money數(shù)組就是備忘錄數(shù)組,例如:money[0]對應(yīng)0,money[1]對應(yīng)1,money[2]對應(yīng)2……
接下來,將我們上邊的解題思路抽象成函數(shù),函數(shù)中無非就是:循環(huán),判斷,賦值……如何利用這些邏輯語句,將我們的思路描述出來,這是最難的,因?yàn)橐龅降嗡宦?,情況都要考慮周全,一步錯結(jié)果就錯,這需要長久鍛煉抽象邏輯思維。我比較習(xí)慣的方式是邊看代碼,邊關(guān)聯(lián)結(jié)題思路,然后模仿,代碼中有注釋,大家邊看邊分析吧:
public static void main(String[] args) { int[] coins = {1,5,10}; int money = 63; changeMoney(coins,money); } /** * 硬幣找零算法,備忘錄方法 * @param coins 硬幣面額數(shù)組 * @param money 目標(biāo)金額 */ public static void changeMoney( int[] coins , int money ) { //備忘錄數(shù)組,一一對應(yīng) int[] memo = new int[money + 1]; //0元對應(yīng)的最小硬幣數(shù)是0 memo[0] = 0; System.out.println( "金額\t" + "對應(yīng)的最小硬幣數(shù)" ); //遍歷備忘錄數(shù)組,為每個金額記錄他的最小硬幣數(shù),我們從1元開始 for( int currentMoney = 1 ; currentMoney <= money ; currentMoney++ ) { //默認(rèn)最小硬幣數(shù)就是當(dāng)前金額的本身 //舉例:63元最多就是63個1元的硬幣唄 int minCoins = currentMoney; //遍歷硬幣面額數(shù)組,找到前邊所能找到的最小硬幣數(shù)加1 for( int coinKind = 0 ; coinKind < coins.length ; coinKind++ ) { //只有當(dāng)前金額大于等于某個硬幣面額的時候才可以用這種方法 //舉例:5-1=4,5-5=0,5-10=-5,我們沒有-5元好吧…… if( currentMoney >= coins[coinKind] ) { //我們在備忘錄中查找之前的金額對應(yīng)的最小硬幣數(shù) //如果能查到就在它的基礎(chǔ)上加1 int tempCoins = memo[currentMoney - coins[coinKind]] + 1; //找到幾種情況中最小的硬幣數(shù) //舉例:63元 tempConis //可以是memo[63-1]+1、memo[63-5]+1、memo[63-10]+1 //我們要找到最小的 if( tempCoins < minCoins ) { minCoins = tempCoins; } } } //找到當(dāng)前金額對應(yīng)的最小硬幣數(shù),我們將它記錄在備忘錄中 memo[currentMoney] = minCoins; System.out.println( currentMoney + "\t" + memo[currentMoney] ); } }
運(yùn)行結(jié)果
金額 對應(yīng)的最小硬幣數(shù)
1 1
2 2
3 3
4 4
5 1
6 2
7 3
8 4
9 5
10 1
11 2
12 3
13 4
14 5
15 2
16 3
17 4
18 5
19 6
20 2
21 3
22 4
23 5
24 6
25 3
26 4
27 5
28 6
29 7
30 3
31 4
32 5
33 6
34 7
35 4
36 5
37 6
38 7
39 8
40 4
41 5
42 6
43 7
44 8
45 5
46 6
47 7
48 8
49 9
50 5
51 6
52 7
53 8
54 9
55 6
56 7
57 8
58 9
59 10
60 6
61 7
62 8
63 9
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希望本文所述對大家java程序設(shè)計有所幫助。
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