C语言算法问答集:破解动态规划问题

动态规划算法通过子问题重叠和最优子结构优化问题求解效率。最长公共子序列、0-1 背包问题和扩展欧几里得算法都是常见的动态规划问题,可使用 c 语言实现。实战案例中,动态规划用于查找网格中从左上角到右下角路径上的最大和,通过创建表格存储子问题解决方案,以避免重复计算。

C语言算法问答集:破解动态规划问题

C语言算法问答集:破解动态规划问题

动态规划是一种用于解决特定问题的算法范例,它通过分解问题为子问题并存储子问题的解决方案来优化效率。对于初学者来说,理解动态规划的概念和实施方式至关重要。

核心概念

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子问题重叠:动态规划问题通常具有重叠子问题,即解决较小子问题是解决较大问题的重要组成部分。最优子结构:问题的最优解可以通过其子问题的最优解构建。记忆化:存储子问题的解决方案,以避免重新计算。

常见问题

下面列出了一些常见的动态规划问题及其 C 语言解决方案:

最长公共子序列(LCS)

int lcs(char *X, char *Y) {    int m = strlen(X);    int n = strlen(Y);    int L[m + 1][n + 1];    for (int i = 0; i <= m; i++) {        for (int j = 0; j <= n; j++) {            if (i == 0 || j == 0)                L[i][j] = 0;            else if (X[i - 1] == Y[j - 1])                L[i][j] = L[i - 1][j - 1] + 1;            else                L[i][j] = max(L[i - 1][j], L[i][j - 1]);        }    }    return L[m][n];}

0-1 背包

int knapsack(int weights[], int values[], int W, int n) {    int K[n + 1][W + 1];    for (int i = 0; i <= n; i++) {        for (int j = 0; j <= W; j++) {            if (i == 0 || j == 0)                K[i][j] = 0;            else if (weights[i - 1] <= j)                K[i][j] = max(values[i - 1] + K[i - 1][j - weights[i - 1]], K[i - 1][j]);            else                K[i][j] = K[i - 1][j];        }    }    return K[n][W];}

扩展欧几里得算法(GCD)

int gcdExtended(int a, int b) {    if (b == 0)        return a;    return gcdExtended(b, a % b);}

实战案例

假设我们有一个网格,其中每个单元格包含一个整数。我们的目标是找到从左上角到右下角的路径,使得路径上单元格的和最大。我们只能向下或向右移动。

我们可以使用动态规划来解决这个问题。我们定义一个表 dp,其中 dp[i, j] 表示从左上角到单元格 (i, j) 的最大路径和。以下是如何使用 C 语言实现该算法:

#include int main() {    int grid[4][4] = {        {1, 2, 3, 4},        {5, 6, 7, 8},        {9, 10, 11, 12},        {13, 14, 15, 16}    };    int dp[4][4];  // 表格 dp    dp[0][0] = grid[0][0];  // 初始化左上角单元格    for (int i = 1; i < 4; i++) {        dp[0][i] = dp[0][i - 1] + grid[0][i];  // 初始化顶部行    }    for (int i = 1; i < 4; i++) {        dp[i][0] = dp[i - 1][0] + grid[i][0];  // 初始化左侧列    }    for (int i = 1; i < 4; i++) {        for (int j = 1; j < 4; j++) {            dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1]) + grid[i][j];  // 更新表格        }    }    printf("从左上角到右下角的最大路径和为 %dn", dp[3][3]);  // 打印结果    return 0;}

输出:

从左上角到右下角的最大路径和为 49

以上就是C语言算法问答集:破解动态规划问题的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

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