LC416分割等和子集

参考文章:代码随想录https://programmercarl.com/0416.%E5%88%86%E5%89%B2%E7%AD%89%E5%92%8C%E5%AD%90%E9%9B%86.html

一、题目

给你一个 只包含正整数非空 数组 nums 。请你判断是否可以将这个数组分割成两个子集,使得两个子集的元素和相等。

示例 1

输入:nums = [1,5,11,5]
输出:true
解释:数组可以分割成 [1, 5, 5] 和 [11] 。

示例 2

输入:nums = [1,2,3,5]
输出:false
解释:数组不能分割成两个元素和相等的子集。

提示

  • 1 <= nums.length <= 200
  • 1 <= nums[i] <= 100

来源:力扣(LeetCode)链接:https://leetcode.cn/problems/partition-equal-subset-sum/

二、题解

首先要想到,两个子集的元素和相等,即每个子集的元素和都等于数组元素和的一半

由此又可想到,数组元素和必须为偶数,若为奇数函数可直接返回 false,因为若为奇数则除以 2 除不尽。或者说因为数组每个元素都是整数,两个子集的元素和也必定是整数,而且两个子集元素和相等,那么数组元素和必定为偶数。

在我看来,本题难点在于转换成 01 背包问题。

以题目中示例一为例,求 nums 能否分割成两个等和子集,就是求 nums 数组中是否有元素相加等于 11。我们可以把 nums 数组中的元素的值看成物品的重量,11 视为背包最大容量,则题目就是给定一组物品重量值,问能否装满容量为 target 的背包(target 为数组元素和的一半)?

由于每个元素只能使用一次,所以这是个零一背包问题

如何判断背包是否装满呢?我们可以令每个数组元素的数值既是物品的重量也是物品的价值,即每个物品的单位价值为 1。当背包装满时,背包重量为 target,背包的最大价值也必然为 target。故判断条件为:dp[target] == target

想清楚后,再用动归五部曲分析就比较简单了

dp 数组以及下标的含义:dp[j] 表示 背包总容量(所能装的总重量)是 j,放进物品后,背的最大重量为 dp[j]

要注意的是,由于物品重量和价值相同,所以 weight[i] = value[i] = num[i],所以递归公式为:dp[j] = max(dp[j], dp[j – nums[i]] + nums[i]);

dp 数组初始化时,如果题目给的价值都是正整数,那么非 0 下标都初始化为非负整数里的最小值 0 就可以了,如果题目给的价值有负数,那么非 0 下标就要初始化为负无穷。这样才能让 dp 数组在递推的过程中取得最大的价值,而不是被初始值覆盖了。本题题目中 只包含正整数的非空数组,所以非 0 下标的元素初始化为 0 就可以了。

遍历顺序:物品遍历的 for 循环放在外层,遍历背包的 for 循环放在内层,且内层 for 循环倒序遍历!

三、代码

public class T416 {
    //一维滚动数组
    public boolean canPartition(int[] nums) {
        int sum = 0;
        for (int num : nums) 
            sum += num;
        if (sum % 2 != 0)
            return false;

        int target = sum / 2;
        int[] dp = new int[target+1];
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            for (int j = target; j >= nums[i]; j--) {
                dp[j] = Integer.max(dp[j],dp[j-nums[i]]+nums[i]);
            }

            //剪枝一下,每一次完成内层的for-loop,立即检查是否dp[target] == target
            if(dp[target] == target)
                return true;
        }
        /*if (dp[target] == target) {
            return true;
        }else {
            return false;
        }*/
        return dp[target] == target;
    }

    //二维dp数组
    public boolean canPartition(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        int sum = 0;
        for (int num : nums){
            sum += num;
        }
        if(sum % 2 == 1){
            return false;
        }

        int target = sum / 2;
        int[][] dp = new int[len][target + 1];
        for(int j = nums[0]; j <= target; j++){
            dp[0][j] = nums[0];
        }

        for(int i = 1; i < len; i++){
            for(int j = 1; j <= target; j++){
                if (j < nums[i])
                    dp[i][j] = dp[i - 1][j];
                else
                    dp[i][j] = Math.max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - nums[i]] + nums[i]);
            }
        }

        return dp[len - 1][target] == target;
    }
}
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Source: github.com/k4yt3x/flowerhd
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