【劍指offer】14、剪繩子


題目

給一根長度為n的繩子,請把繩子剪成m段(m,n都是整數且1),每段繩子的長度相乘最大乘積是多少?如繩子長度為8,當分別為2,3,3時,此時最大乘積18

思路1

此問題明顯包含獨立的子問題,用f(n)表示長度為n的繩子剪完后的最大乘積,則可以寫出遞推公式

f(n) = max{f(n-i) × f(i)}, 0 < i < n

因為自下而上的時間復雜度為O(n), 每次遞推時要對i循環O(n) ,所以時間復雜度是O(n2

我們對長度為8的繩子進行模擬。

f(4) = f(2) * f(2) = 4;

f(5) = f(2) * f(3) = 6;

f(6) = f(3) * f(3) = 9;

f(7) = f(3) * f(4) = f(2) * f(5) = 12;

f(8) = f(3) * f(5) = 18;

int maxProAfterCutting(int length){
  if (length < 2) 
    return 0; //題目說大於1,因此這是異常輸入
  if (length == 2)
    return 1;
  if (length == 3)
    return 2;
  
  int* products = new int[length + 1];
  products[0] = 0;
  products[1] = 1;
  products[2] = 2;
  products[3] = 3;  //其實是從product[4]開始算,這里是為了計算,當輸入0 1 2 3時,前面已經處理
  
  int max = 0;
  for (int i =4; i <= length; i++){
  max = 0;
    for (int j = 1; j <= i / 2; j++){
      int product = products[j] * products[i-j];
      if (max < product)
        max = product;
      products[i] = max;
    }
  }
  max = products[length];
  delete[] products;

  return max;
}

 

思路2

貪心算法:

當n = 4時,最大乘積就是4.

當n >= 5時,盡可能多剪長度為3的繩子,當剩下為4的時候,就剪成兩段2

也就是說,n>=5時,最大乘積都由若干個3,最多兩個2構成的

證明很簡單:

n >= 5時,3(n-3) >= 2(n-2) > n  

 


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