05 August 2008
给你一个整数数组 nums ,你可以对它进行一些操作。
每次操作中,选择任意一个 nums[i] ,删除它并获得 nums[i] 的点数。之后,你必须删除 所有 等于 nums[i] - 1 和 nums[i] + 1 的元素。
开始你拥有 0 个点数。返回你能通过这些操作获得的最大点数。
示例 1:
1
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输入:nums = [3,4,2]
输出:6
解释:
删除 4 获得 4 个点数,因此 3 也被删除。
之后,删除 2 获得 2 个点数。总共获得 6 个点数。
示例 2:
1
2
3
4
5
6
输入:nums = [2,2,3,3,3,4]
输出:9
解释:
删除 3 获得 3 个点数,接着要删除两个 2 和 4 。
之后,再次删除 3 获得 3 个点数,再次删除 3 获得 3 个点数。
总共获得 9 个点数。
提示:
1
2
1 <= nums.length <= 2 * 104
1 <= nums[i] <= 104
先明确一个概念,就是每个位置上的数字是可以在两种前结果之上进行选择的:
如果不删除当前位置的数字,那么得到就是前一个数字的位置的最优结果。
如果当前的位置数字i需要被删,那么就会得到i - 2位置的那个最优结果加上当前位置的数字乘以个数。
以上两个结果,你每次取最大的,记录下来,然后答案就是最后那个数字了。
如果到现在有点迷糊,那么先把数字进行整理一下:
在原来的 nums 的基础上构造一个临时的数组 all,这个数组,以元素的值来做下标,下标对应的元素是原来的元素的个数。
举个例子:
nums = [2, 2, 3, 3, 3, 4]
构造后(值为0的0个,值为1的0个,值为2的2个。。。):
all=[0, 0, 2, 3, 1];
就是代表着 2 的个数有两个,3 的个数有 3 个,4 的个数有 1 个。
这样就可以变成打家劫舍的问题了。
打家劫舍的最优子结构的公式:
dp[i] = Math.max(dp[i - 1], dp[i - 2] + nums[i]);
再来看看现在对这个问题的最优子结构公式:
dp[i] = Math.max(dp[i - 1], dp[i - 2] + i * all[i]);
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class Solution {
public int deleteAndEarn(int[] nums) {
if (nums == null || nums.length == 0) {
return 0;
}
int len = nums.length;
if (len == 1) {
return nums[0];
}
// 找到数组中出现的最大值
int max = Arrays.stream(nums).max().getAsInt();
// all[0] 表示0出现的次数
int[] all = new int[max + 1];
for (int num : nums) { // 统计某值出现了多少次
all[num]++;
}
// dp[0] 表示0位置的最大值
int[] dp = new int[max + 1];
dp[1] = 1 * all[1];
dp[2] = Math.max(dp[1], 2 * dp[2]);
for (int i = 2; i <= max; i++) {
dp[i] = Math.max(dp[i - 1], dp[i - 2] + i * all[i]);
}
return dp[max];
}
}
根据题意,当选择 nums[i] 的时候,比 nums[i] 大/小 一个单位的数都不能被选择。
如果将数组排好序,从前往后处理,其实只需要考虑“当前数”与“前一个数”的「大小 & 选择」关系即可,这样处理完,显然每个数的「前一位/后一位」都会被考虑到。
这样将问题转化为一个「序列 DP」问题(选择某个数,需要考虑前一个数「大小/选择等」的状态)。
定义 f[i][0] 代表数值为 i 的数字「不选择」的最大价值;f[i][1] 代表数值为 i 的数字「选择」的最大价值。
为了方便,可以先对 nums 中出现的所有数值进行计数,而且由于数据范围只有 10^4,可以直接使用数组 cnts[] 进行计数:cnts[x]=i 代表数值 x 出现了 i 次。
然后分别考虑一般性的 f[i][0] 和 f[i][1] 该如何计算:
1
2
3
f[i][0]:当数值 i 不被选择,那么前一个数「可选/可不选」,在两者中取 max 即可。转移方程为 f[i][0] = max(f[i - 1][0], f[i - 1][1])
f[i][1]:当数值 i 被选,那么前一个数只能「不选」,同时为了总和最大数值 i 要选就全部选完。转移方程为 f[i][1] = f[i - 1][0] + i * cnts[i]
时间复杂度:遍历 numsnums 进行计数和取最大值 maxmax,复杂度为 O(n)O(n);共有 max * 2max∗2 个状态需要被转移,每个状态转移的复杂度为 O(1)O(1)。整体复杂度为 O(n + max)O(n+max)。
空间复杂度:O(n)
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class Solution {
int[] cnts = new int[10009];
public int deleteAndEarn(int[] nums) {
int n = nums.length;
int max = 0;
for (int x : nums) {
cnts[x]++;
max = Math.max(max, x);
}
// f[i][0] 代表「不选」数值 i;f[i][1] 代表「选择」数值 i
int[][] f = new int[max + 1][2];
for (int i = 1; i <= max; i++) {
f[i][1] = f[i - 1][0] + i * cnts[i];
f[i][0] = Math.max(f[i - 1][1], f[i - 1][0]);
}
return Math.max(f[max][0], f[max][1]);
}
}