剑指offer:剪绳子
题目:
给定一根长度为n的绳子,请把绳子剪成m段(m、n都是整数,n>1并且m>1),每段绳子的长度记为k[0],k[1],…,k[m]。请问k[0] k[1] … *k[m]可能的最大乘积是多少?
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例子:
例如,当绳子的长度是8时,我们把它剪成长度分别为2、3、3的三段,此时得到的最大乘积是18。
def cutRopeDP(length):
"""
在剪绳子这个题目中,由于必须要剪一刀,因此会导致当所给的绳子长度是小于4的时候,剪完之后的长度
小于剪之前的长度。但是我们在递推的时候,例如求f(5) = max{f(1)*f(4), f(2)*f(3)} = 6
如果令f(3)=2的话,将导致递推公式错误,因此,对于小于4的输入,我们特殊处理。
"""
if length < 2: # 由于至少剪一刀,所以当长度小于2的时候无法剪,因此返回0
return 0
if length in (2, 3):
return {2: 1, 3: 2}[length]
products = [0, 1, 2, 3] # 初始化长度小于4的输入所对应的输出的最大值
for i in range(4, length + 1):
max_product = 0
# 对于每一个输入,我们需要遍历它所有可能的输出然后挑出最优的
for j in range(1, i // 2 + 1):
max_product = max(max_product, products[j] * products[i - j])
products.append(max_product)
return products[-1]
def cutRopeGreedy(length):
"""
当n>=5的时候,2(n-2) > n and 3(n-3) > n; 3(n-3) >= 2(n-2)
也就是说当长度大于5的时候,剪出长度为3的段数越多最后的乘积越大
但是对于长度为4的时候,如果剪出一段长度为3,另一段长度为1,则乘积为3,小于剪出两段长度为2
因此,当最后剩下4的时候,不是剪成1,3而是剪成2,2
但是使用贪心方法求解最优解的时候需要非常tricky,因此优先尝试dp吧
"""
if length < 2: # 由于至少剪一刀,所以当长度小于2的时候无法剪,因此返回0
return 0
if length in (2, 3):
return {2: 1, 3: 2}[length]
timesOf3 = length // 3
if length - timesOf3 * 3 == 1:
timesOf3 -= 1
timesOf2 = (length - timesOf3 * 3) // 2
return 3 ** timesOf3 * 2 ** timesOf2
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