动态规划是一种在计算机科学和数学中用于优化问题的算法策略。它通过将问题分解为更小的子问题来解决问题,并且保存这些子问题的解以避免重复计算。
动态规划基础
动态规划通常用于解决以下类型的问题:
- 最优化问题
- 最短路径问题
- 最长序列问题
- 背包问题
动态规划步骤
- 定义状态:确定问题状态及其变化规律。
- 确定状态转移方程:描述状态如何随着时间推移而变化。
- 边界条件:确定问题的初始状态。
- 计算顺序:确定计算每个状态的顺序。
- 构建解:根据状态转移方程和边界条件,构建问题的解。
示例:斐波那契数列
斐波那契数列是一个经典的动态规划问题示例。
def fibonacci(n):
dp = [0, 1]
for i in range(2, n+1):
dp.append(dp[i-1] + dp[i-2])
return dp[n]
动态规划应用
动态规划在许多领域都有广泛的应用,例如:
- 图像处理
- 机器学习
- 经济学
动态规划与机器学习
在机器学习中,动态规划算法可以用于序列模型,例如:
- HMM(隐马尔可夫模型)
- RNN(循环神经网络)
图片示例
中心对称的动态规划图示: