• 一、题目
  • 二、解题思路
  • 三、解题代码

    一、题目

    There is a stone game.At the beginning of the game the player picks n piles of stones in a line.

    The goal is to merge the stones in one pile observing the following rules:

    1. At each step of the game, the player can merge two adjacent piles to a new pile.
    2. The score is the number of stones in the new pile.

    You are to determine the minimum of the total score.

    Example

    For [4, 1, 1, 4], in the best solution, the total score is 18:

    1. 1. Merge second and third piles => [4, 2, 4], score +2
    2. 2. Merge the first two piles => [6, 4],score +6
    3. 3. Merge the last two piles => [10], score +10

    Other two examples:

    [1, 1, 1, 1] return 8 [4, 4, 5, 9] return 43

    一堆石头,每个石头代表一个值。每次可以合并两个相邻的石头,得分是合并后的和。一直合并,同时累计得分,直到变成一个石头,并求出得分最小的值。

    二、解题思路

    这道题可用DP解。

    dp[i][j]表示合并i到j的石头需要的最小代价。

    转移函数:

    dp[i][j]=dp[i][k]+dp[k+1][j]+sum[i][j] (i<=k<j)。即合并i-j的代价为合并左边部分的代价+合并右边部分的代价+合并左右部分的代价(即i-j所有元素的总和)。找到使dp[i][j]最小的k。

    DP四要素

    • State:
      • dp[i][j]表示把第i到第j个石子合并到一起的最小花费
    • Function:
      • 预处理sum[i][j]表示i到j所有石子价值和
      • dp[i][j] = min(dp[i][k]+dp[k+1][j]+sum[i][j]) 对于所有k属于{i,j}
    • Intialize:
      • for each i
        • dp[i][i] = 0
    • Answer:
      • dp[0][n-1]

    区间型DP,利用二维数组下标表示下标范围。 需要注意的是对状态转移方程的理解,也就是对每一种分割方式进行遍历。

    三、解题代码

    1. public class Solution {
    2. /**
    3. * @param A an integer array
    4. * @return an integer
    5. */
    6. public int stoneGame(int[] A) {
    7. // Write your code here
    8. // DP
    9. if(A == null || A.length == 0){
    10. return 0;
    11. }
    12. int n = A.length;
    13. int[][] sum = new int[n][n];
    14. for(int i = 0; i < n; i++){
    15. sum[i][i] = A[i];
    16. for(int j = i + 1; j < n; j++){
    17. sum[i][j] = sum[i][j - 1] + A[j];
    18. }
    19. }
    20. int[][] dp = new int[n][n];
    21. for(int i = 0; i < n; i++){
    22. dp[i][i] = 0;
    23. }
    24. for(int len = 2; len <= n; len++){
    25. for(int i = 0; i + len - 1 < n; i++){
    26. int j = i + len - 1;
    27. int min = Integer.MAX_VALUE;
    28. for(int k = i; k < j; k++){
    29. min = Math.min(min, dp[i][k] + dp[k + 1][j]);
    30. }
    31. dp[i][j] = min + sum[i][j];
    32. }
    33. }
    34. return dp[0][n - 1];
    35. }
    36. }