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Python高级算法——动态规划

Python中的动态规划:高级算法解析 动态规划是一种解决多阶段决策问题的数学方法,常用于优化问题。它通过将问题分解为子问题,并在解决这些子问题的基础上构建全局最优解。...在本文中,我们将深入讲解Python中的动态规划,包括基本概念、状态转移方程、Memoization和Tabulation等技术,并使用代码示例演示动态规划在实际问题中的应用。 基本概念 1....动态规划的定义 动态规划问题通常具有最优子结构和重叠子问题的特性。最优子结构意味着问题的最优解可以由子问题的最优解推导而来,而重叠子问题表示在解决问题时会多次重复计算相同的子问题。...动态规划的状态转移方程 动态规划问题的核心是找到递推关系,即状态转移方程。状态转移方程描述了当前状态与之前状态之间的关系,它是解决动态规划问题的关键。 Memoization 3....在Python中,我们可以利用递归、迭代等方式实现动态规划算法,并根据具体问题选择Memoization或Tabulation来优化算法。

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    【算法】动态规划 ④ ( 动态规划分类 | 坐标型动态规划 | 前缀划分型动态规划 | 前缀匹配型动态规划 | 区间型动态规划 | 背包型动态规划 )

    文章目录 一、动态规划场景 二、动态规划分类 1、坐标型动态规划 2、前缀划分型动态规划 3、前缀匹配型动态规划 4、区间型动态规划 5、背包型动态规划 一、动态规划场景 ---- 动态规划 动态规划使用场景...---- 动态规划分类 : 坐标型 动态规划 , 又分为 一维坐标 动态规划 , 二维坐标 动态规划 ; 前缀型 动态规划 该类型动态规划有分为如下两种类型 ; 前缀划分型动态规划 前缀匹配型动态规划...背包型 动态规划 区间型 动态规划 不同类型的 动态规划 中 , 状态 值 的表示形式不同 , 将 动态规划 的 状态 表示形式 确定 , 该问题基本就可以解决 ; 1、坐标型动态规划 坐标型 动态规划..., 又分为 一维坐标 动态规划 , 二维坐标 动态规划 ; 一维坐标 动态规划 , 使用 一维数组 dp 表示状态 , dp[i] 表示 从 起点坐标位置 开始 到 坐标 i 位置 的 最大值 | 最小值...通配符匹配 : https://leetcode.cn/problems/wildcard-matching/ 前缀匹配型动态规划 与 前缀型动态规划 区别是 : 坐标型的动态规划 : 走到某个坐标时

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    【算法】动态规划 ⑧ ( 动态规划特点 )

    文章目录 一、动态规划特点 1、求解类型 2、方向性 3、动态规划状态选择 4、动态规划方程设计 一、动态规划特点 ---- 1、求解类型 求解类型 : 动态规划 必须是求 最值 , 可行性 , 方案数..., 三者之一 , 如果求其它内容 , 则不能使用动态规划算法 ; 求最值 : 最大值 , 最小值 等 ; 大规模问题的结果 由 小规模问题 的计算结果 取最大值 大规模问题的结果 由 小规模问题...大规模问题的结果 由 小规模问题 的计算结果 没有可行结果 方案数 : 求一个总数 , 不求具体的方案 ; 大规模问题的结果 由 小规模问题 的计算结果 可行方案总数 2、方向性 方向性 : 动态规划...动态规划状态选择 : 在 坐标型 动态规划中 , 直接使用 坐标的下标 来标记 相同位置的 状态 ; 状态数组中存储的元素是 : 最大值 | 最小值 方案数 可行性 4、动态规划方程设计 动态规划方程设计...: 动态规划方程 , 最主要的作用是 体现出 下一步坐标状态 与 上一步坐标状态 之间的联系 ; 也就是 大规模问题解决方案 ( 下一步坐标状态 ) 与 小规模问题解决方案 ( 上一步坐标状态 ) 之间的联系

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    【算法】动态规划 ② ( 动态规划四要素 | 动态规划状态 State | 动态规划初始化 Initialize | 动态规划方程 Function | 动态规划答案 Answer )

    文章目录 一、动态规划四要素 1、动态规划状态 State 2、动态规划初始化 Initialize 3、动态规划方程 Function 4、动态规划答案 Answer 一、动态规划四要素 ----...在上一篇博客 【算法】动态规划 ① ( 动态规划简介 | 自底向上的动态规划示例 | 自顶向下的动态规划示例 ) 中 , 不管是 自底向上的动态规划 还是 自顶向下的动态规划 , 实现 动态规划 算法时...① ( 动态规划简介 | 自底向上的动态规划示例 | 自顶向下的动态规划示例 ) 中 , 动态规划 状态 State 就是 二维数组 dp , dp[i][j] 表示从 第 i 行 第 j 列的元素出发...大规模问题 无法 拆解成 小规模问题 时的 最小状态 , 就是 动态规划初始化 Initialize ; 在 自底向上 的 动态规划 中 , 初始化 就是 最底层 的数据 ; 在 自顶向下 的 动态规划...; 如 : 上一篇博客 【算法】动态规划 ① ( 动态规划简介 | 自底向上的动态规划示例 | 自顶向下的动态规划示例 ) 中 自顶向下的动态规划示例 中 , 对 数字三角形 左右两边 的 两列 数据进行初始化

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    python动态规划解决矩阵连乘

    前言 动态规划,自顶向下分解,自底向上求解。...动态规划         动态规划算法与分治法类似,其基本思想也就是将待求解的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,简单概括为自顶向下分解,自底向上求解。         ...所以动态规划是为了解决分治法的弊端而提出的,动态规划的基本思想就是,用一个表来记录所有已经解决过的子问题的答案,不管该子问题在以后是否会被用到,只要它被计算过,就将其结果填入表中,以后碰到同样的子问题,...具体的动态规划的算法多种多样,但他们都具有相同的填表式。         动态规划的适用场合,一般适用于解最优化问题,例如矩阵连乘问题、最长公共子序列、背包问题等等。...动态规划的最优子结构性质是: 问题的最优解包含了其子问题的最优解。 最优子结构性质是问题可用动态规划法求解的显著特征。

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    动态规划

    动态规划 ---- 动态规划常常适用于有重叠子问题和最优子结构性质的问题,动态规划方法所耗时间往往远少于朴素解法。...动态规划往往用于优化递归问题,例如斐波那契数列,如果运用递归的方式来求解会重复计算很多相同的子问题,利用动态规划的思想可以减少计算量。...动态规划法仅仅解决每个子问题一次,具有天然剪枝的功能,从而减少计算量, 一旦某个给定子问题的解已经算出,则将其记忆化存储,以便下次需要同一个子问题解之时直接查表。...动态规划模板步骤: 确定动态规划状态 写出状态转移方程(画出状态转移表) 考虑初始化条件 考虑输出状态 考虑对时间,空间复杂度的优化(Bonus) 算法应用 ---- Leetcode

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    动态规划

    动态规划(dynamic programming)是求解决策过程(decision process)最优化的数学方法。...炮兵布阵等; 树形动规:贪吃的九头龙,二分查找树,聚会的欢乐,数字三角形等; 背包问题:01背包问题,完全背包问题,分组背包问题,二维背包,装箱问题,挤牛奶(同济ACM第1132题)等; 动态规划的特点...并将其结果保存在一个表中,以后用到的时候直接取 ------自底向上地计算(分治法自顶向下,没有考虑子问题重叠) 适用范围: ------优化问题:可分为多个相关子问题,子问题的解被重复使用 使用动态规划的条件...------优化子结构(保证动态规划的正确性):当一个问题的优化解包含了子问题的优化解时,我们说这个问题具有优化子结构。...,并获取构造最优解的信息 ------根据构造最优解的信息构造优化解 动态规划的核心是状态和状态转移方程。

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    动态规划

    动态规划有时被称为递归的相反的技术。递归是从顶部开始将问题分解,通过解决所有分解小问题的方式,来解决整个问题。...而动态规划这是从底部开始解决问题,将所有小问题解决掉,然后合并成整体的解决方案,从而解决掉整个大问题。...动态规划方案通常使用一个数组来建立一张表,用于存放被分解成众多子问题的解。当算法执行完毕,最终的解法将会在这个表中找到。...if(n < 2){ return n; }else{ return fib(n - 1) + fib(n - 2); } } 动态规划解法...,给定两个字符串,求出它们的最长公共字串 我们回顾一下动态规划的解题思路: 从底部开始解决问题,将所有小问题解决掉,然后合并成一个整体的解决方案。

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    【算法】动态规划 ① ( 动态规划简介 | 自底向上的动态规划示例 | 自顶向下的动态规划示例 )

    文章目录 一、动态规划简介 二、自底向上的动态规划示例 1、原理分析 2、算法设计 3、代码示例 三、自顶向下的动态规划示例 1、算法设计 2、代码示例 一、动态规划简介 ---- 动态规划 ,...是一种算法思想 ; 具体的算法都有具体的步骤 , 如 : 二分法 , 其 有固定的解决步骤 , 先取一个中心点 , 判断解在左边还是右边 , 然后在一边再取一个中心点 , 再进行判定 , 该算法有具体的步骤 ; 动态规划..., 没有具体的步骤 , 只有一个核心思想 ; 动态规划 的 核心思想 是 由大化小 , 大规模问题 使用 小规模问题 计算结果 解决 , 类似于 分治算法 ; 动态规划 与 贪心算法 区别 : 动态规划...; 动态规划 实现方法 : 递归 : 如 记忆化搜索 的实现 ; for 循环 : 使用 多重 for 循环 实现 ; 二、自底向上的动态规划示例 ---- 从 下图的 数字三角形 中 从上到下 找到一条...最短路径 ; 1、原理分析 自底向上 的动态规划思想 : 下面的 n 的最佳路径 指的是 以 n 为起点 到达 最底层的 的最短路径 ; 顶部的 1 的最佳路径 依赖于 2 和 3 中的 最佳路径

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