【教3妹学编程-算法题】相同分数的最大操作数目 II_动态规划

3妹:2哥,干嘛呢,怎么又在吃泡面
2哥 :  这不是过年下血本,给小侄子买了一个ps5吗, 哎,我自己都舍不得用,不能让人说咱小气不是。
3妹:神马,他才6岁吧, 就这么喜欢玩游戏啦?
2哥 : 是啊, 没办法,之前许诺只要他考试好就给他买的
3妹:他考了多少分呀
2哥:100分,不过他们班相同分数的有十几个呢
3妹:哈哈哈哈,他们幼儿园题目是不是忒简单了啊
2哥:有可能,说到相同分数,我今天看到一个关于“相同分数”的题目,让我们一起来做下吧~

【教3妹学编程-算法题】相同分数的最大操作数目 II_缓存_02

 1题目: 

给你一个整数数组 nums ,如果 nums 至少 包含 2 个元素,你可以执行以下操作中的 任意 一个:

选择 nums 中最前面两个元素并且删除它们。
选择 nums 中最后两个元素并且删除它们。
选择 nums 中第一个和最后一个元素并且删除它们。
一次操作的 分数 是被删除元素的和。

在确保 所有操作分数相同 的前提下,请你求出 最多 能进行多少次操作。

请你返回按照上述要求 最多 可以进行的操作次数。

示例 1:

输入:nums = [3,2,1,2,3,4]
输出:3
解释:我们执行以下操作:

  • 删除前两个元素,分数为 3 + 2 = 5 ,nums = [1,2,3,4] 。
  • 删除第一个元素和最后一个元素,分数为 1 + 4 = 5 ,nums = [2,3] 。
  • 删除第一个元素和最后一个元素,分数为 2 + 3 = 5 ,nums = [] 。
    由于 nums 为空,我们无法继续进行任何操作。
    示例 2:

输入:nums = [3,2,6,1,4]
输出:2
解释:我们执行以下操作:

  • 删除前两个元素,分数为 3 + 2 = 5 ,nums = [6,1,4] 。
  • 删除最后两个元素,分数为 1 + 4 = 5 ,nums = [6] 。
    至多进行 2 次操作。

提示:

2 <= nums.length <= 2000
1 <= nums[i] <= 1000

 2思路: 

【教3妹学编程-算法题】相同分数的最大操作数目 II_缓存_03

动态规划,

  • 递归实现动态规划,每次尝试一种操作。
  • 优先从缓存查找,避免重复计算。
  • 中间结果缓存,使用二维数组,替代哈希集合(会超时),提高查询速度。
  • 头和尾分数相等时,删除头和尾等效,只需二选一操作。

 3java代码: 

class Solution {
    public int maxOperations(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        // 枚举三种操作:删除头二、删除尾二、头尾各选一删除
        int score = nums[0] + nums[1];
        int maxOpt = 1 + maxOperations(nums, score, 2, len - 1, initCacheResult(len));
        if (nums[len - 2] + nums[len - 1] != score) {
            // 头和尾分数相等时,删除头和尾等效,只需二选一操作
            maxOpt = Math.max(maxOpt, 1 + maxOperations(nums, nums[len - 2] + nums[len - 1], 0, len - 3, initCacheResult(len)));
        }
        maxOpt = Math.max(maxOpt, 1 + maxOperations(nums, nums[0] + nums[len - 1], 1, len - 2, initCacheResult(len)));
        return maxOpt;
    }


    // 递归实现动态规划。优先从缓存查找,避免重复计算
    private int maxOperations(int[] nums, int score, int start, int end, int[][] cacheResultArray) {
        int maxOpt = 0;
        if (start >= end) {
            return maxOpt;
        }
        // 中间结果缓存,使用二维数组,替代哈希集合(会超时),提高查询速度
        // String resultKey = String.format("%s-%s", start, end);
        // Integer result = cacheResultMap.get(resultKey);
        // if (result != null) {
        // return result;
        //  }
        Integer result = cacheResultArray[start][end];
        if (result != -1) {
            return result;
        }
        try {
            // 头和尾分数相等时,删除头和尾等效,只需二选一操作
            if (score == nums[start] + nums[start + 1]) {
                maxOpt = Math.max(maxOpt, 1 + maxOperations(nums, score, start + 2, end, cacheResultArray));
                if (end - start == 1) {
                    return maxOpt;
                }
            } else if (score == nums[end] + nums[end - 1]) {
                maxOpt = Math.max(maxOpt, 1 + maxOperations(nums, score, start, end - 2, cacheResultArray));
            }


            if (score == nums[start] + nums[end]) {
                maxOpt = Math.max(maxOpt, 1 + maxOperations(nums, score, start + 1, end - 1, cacheResultArray));
            }
            return maxOpt;
        } finally {
            // 缓存中间结果
            // cacheResultMap.put(resultKey, maxOpt);
            cacheResultArray[start][end] = maxOpt;
        }
    }


    // 中间结果缓存,初始化
    private int[][] initCacheResult(int cap) {
        int[][] cacheResultArray = new int[cap][cap];
        for (int[] a : cacheResultArray) {
            Arrays.fill(a, -1);
        }
        return cacheResultArray;
    }
}