java動(dòng)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(dòng)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(gè)問題,我們可以將這個(gè)大問題分成若干個(gè)小問題,自下而上解決問題。
1元對(duì)應(yīng)的最小硬幣數(shù)是1
2元對(duì)應(yīng)的最小硬幣數(shù)是2
3元對(duì)應(yīng)的最小硬幣數(shù)是3
4元對(duì)應(yīng)的最小硬幣數(shù)是4
……
63元對(duì)應(yīng)的最小硬幣數(shù)是XXX
假設(shè)我們將前邊計(jì)算出的金額對(duì)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(duì)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(jì)算:63-1=62、63-5=58、63-10=53。假設(shè)62、58、53對(duì)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(shí)候你只需要找出62、58、53中誰對(duì)應(yīng)的最小硬幣數(shù)最小,然后加1,就是63對(duì)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(duì)應(yīng)0,money[1]對(duì)應(yīng)1,money[2]對(duì)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)橐龅降嗡宦闆r都要考慮周全,一步錯(cuò)結(jié)果就錯(cuò),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(duì)應(yīng) int[] memo = new int[money + 1]; //0元對(duì)應(yīng)的最小硬幣數(shù)是0 memo[0] = 0; System.out.println( '金額t' + '對(duì)應(yīng)的最小硬幣數(shù)' ); //遍歷備忘錄數(shù)組,為每個(gè)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(gè)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(gè)硬幣面額的時(shí)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(duì)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(duì)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(duì)應(yīng)的最小硬幣數(shù)1122334451627384951011121231341451521631741851962022132242352462532642752862973033143253363473543653763873984044154264374484554664774884995055165275385495565675785895910606617628639
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希望本文所述對(duì)大家java程序設(shè)計(jì)有所幫助。
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