题目

有一堆石头,用整数数组 stones 表示。其中 stones[i] 表示第 i 块石头的重量。

每一回合,从中选出任意两块石头,然后将它们一起粉碎。假设石头的重量分别为 xy,且 x <= y。那么粉碎的可能结果如下:

  • 如果 x == y,那么两块石头都会被完全粉碎;
  • 如果 x != y,那么重量为 x 的石头将会完全粉碎,而重量为 y 的石头新重量为 y-x

最后,最多只会剩下一块 石头。返回此石头 最小的可能重量 。如果没有石头剩下,就返回 0

示例 1:

输入:stones = [2,7,4,1,8,1]
输出:1
解释:
组合 2 和 4,得到 2,所以数组转化为 [2,7,1,8,1],
组合 7 和 8,得到 1,所以数组转化为 [2,1,1,1],
组合 2 和 1,得到 1,所以数组转化为 [1,1,1],
组合 1 和 1,得到 0,所以数组转化为 [1],这就是最优值。

示例 2:

输入:stones = [31,26,33,21,40]
输出:5

提示:

  • 1 <= stones.length <= 30
  • 1 <= stones[i] <= 100

解答

  • 动态规划

这是一道动态规划问题。我们可以定义一个 dp 数组,其中 dp[i] 表示背包容量为 i 时能够得到的最大价值。这里价值就是石头的重量。

具体来说,对于每一块石头,我们可以选择将其放入背包中,也可以不放入背包中。如果我们选择将其放入背包中,则可以得到的最大价值为 dp[j-stones[i]]+stones[i],其中 j-stones[i] 表示剩余背包容量,dp[j-stones[i]] 表示剩余背包容量为 j-stones[i] 时能够得到的最大价值,stones[i] 表示当前石头的重量。

遍历完所有的石头后,dp[target] 就是能够得到的最大价值,其中 target 是所有石头重量之和的一半(因为我们要得到最终得到的石头的最小可能重量,因此需要将原问题转化为求解容量为 sum/2 的背包能够得到的最大价值)。

最终得到的石头的重量就是 sum - 2*dp[target],其中 sum 是所有石头的重量之和。

class Solution {
public:
    int lastStoneWeightII(vector<int>& stones) {
        int sum = accumulate(stones.begin(), stones.end(), 0); // 计算所有石头重量之和
        int target = sum / 2; // 将原问题转化为求解容量为 sum/2 的背包能够得到的最大价值
        vector<int> dp(target+1, 0); // 定义动态规划数组
        for(int i=0; i<stones.size(); i++) { // 遍历每一块石头
            for(int j=target; j>=stones[i]; j--) { // 从后往前更新 dp 数组
                dp[j] = max(dp[j], dp[j-stones[i]]+stones[i]); // 更新 dp 数组
            }
        }
        return sum - 2*dp[target]; // 返回最终得到的石头的重量
    }
};

在上面的代码中,我们首先使用std::accumulate库函数对石头的重量进行求和,得到所有石头的总重量sum。接着,我们将原问题转化为求解容量为sum/2的背包能够得到的最大价值,因此定义了一个target变量来保存这个值。

然后,我们定义了一个长度为target+1dp数组,其中dp[i]表示背包容量为i时能够得到的最大价值。这个数组的初始化值都是0。

接下来,我们遍历每一块石头,并对每一块石头进行背包问题的动态规划更新。具体来说,对于第i块石头,我们从targetstones[i]遍历,更新所有dp[j]j>=stones[i])。更新公式为dp[j] = max(dp[j], dp[j-stones[i]]+stones[i])

这里dp[j-stones[i]]表示在放入第i块石头前剩余的背包容量,因此需要从dp[j-stones[i]]中加上当前石头的重量stones[i]才能得到在放入第i块石头后的最大价值。最后,我们返回最终得到的石头的重量,即sum-2*dp[target]