动态规划(Dynamic Programming,简称 DP)是解决优化问题的常用算法之一。它通过将复杂问题分解为更小的子问题,并存储这些子问题的解,从而避免重复计算,提高效率。

动态规划的基本思想

动态规划的核心思想是将复杂问题分解为若干个相互重叠的子问题,并按照一定的顺序求解子问题,最终得到原问题的解。

动态规划的步骤

  1. 定义状态:将问题分解为若干个子问题,并定义每个子问题的状态。
  2. 状态转移方程:根据子问题的状态,推导出状态转移方程。
  3. 边界条件:确定递归的基本情况,即递归的终止条件。
  4. 计算顺序:确定子问题的计算顺序,确保每个子问题只计算一次。
  5. 存储结果:将子问题的解存储起来,避免重复计算。

动态规划的应用

动态规划广泛应用于各种领域,如:

  • 最长公共子序列
  • 最长递增子序列
  • 最短路径
  • 背包问题

示例:最长公共子序列

假设有两个字符串 str1str2,求它们的最长公共子序列

def longest_common_subsequence(str1, str2):
    m, n = len(str1), len(str2)
    dp = [[0] * (n + 1) for _ in range(m + 1)]

    for i in range(1, m + 1):
        for j in range(1, n + 1):
            if str1[i - 1] == str2[j - 1]:
                dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + 1
            else:
                dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1])

    return dp[m][n]

更多关于动态规划的内容,请访问本站算法入门教程

图片展示

动态规划