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丢棋子问题

[编程题]丢棋子问题
  • 热度指数:18961 时间限制:C/C++ 1秒,其他语言2秒 空间限制:C/C++ 256M,其他语言512M
  • 算法知识视频讲解

一座大楼有 n+1 层,地面算作第0层,最高的一层为第 n 层。已知棋子从第0层掉落肯定不会摔碎,从第 i 层掉落可能会摔碎,也可能不会摔碎。

给定整数 n 作为楼层数,再给定整数 k 作为棋子数,返回如果想找到棋子不会摔碎的最高层数,即使在最差的情况下扔的最小次数。一次只能扔一个棋子。

数据范围: 
要求:空间复杂度 ,时间复杂度 (m是最终返回的结果)
示例1

输入

10,1

输出

10

说明

因为只有1棵棋子,所以不得不从第1层开始一直试到第10层,在最差的情况下,即第10层是不会摔坏的最高层,最少也要扔10次   
示例2

输入

3,2

输出

2

说明

先在2层扔1棵棋子,如果碎了,试第1层,如果没碎,试第3层   
示例3

输入

105,2

输出

14

说明

第一个棋子先在14层扔,碎了则用仅存的一个棋子试1~13层
若没碎,第一个棋子继续在27层扔,碎了则用仅存的一个棋子试15~26层
若没碎,第一个棋子继续在39层扔,碎了则用仅存的一个棋子试28~38层
若没碎,第一个棋子继续在50层扔,碎了则用仅存的一个棋子试40~49层
若没碎,第一个棋子继续在60层扔,碎了则用仅存的一个棋子试51~59层
若没碎,第一个棋子继续在69层扔,碎了则用仅存的一个棋子试61~68层
若没碎,第一个棋子继续在77层扔,碎了则用仅存的一个棋子试70~76层
若没碎,第一个棋子继续在84层扔,碎了则用仅存的一个棋子试78~83层
若没碎,第一个棋子继续在90层扔,碎了则用仅存的一个棋子试85~89层
若没碎,第一个棋子继续在95层扔,碎了则用仅存的一个棋子试91~94层
若没碎,第一个棋子继续在99层扔,碎了则用仅存的一个棋子试96~98层
若没碎,第一个棋子继续在102层扔,碎了则用仅存的一个棋子试100、101层
若没碎,第一个棋子继续在104层扔,碎了则用仅存的一个棋子试103层
若没碎,第一个棋子继续在105层扔,若到这一步还没碎,那么105便是结果

备注:

四边形不等式都超时,真的离谱离到姥姥家。
非得用那个最神奇的dp含义定义表--i个棋子丢j次最多能解决几层楼问题。
能过的代码:
    public int solve (int n, int k) {
        return bestWay(n,k);
        // write code here
    }
    public static int bestWay(int remain,int k){//最吊的方法
        int[] dp = new int[k + 1];
        int step = 1;
        while(true){
            for(int i = k;i > 0;i--){
                dp[i] = dp[i-1] + dp[i] + 1;
            }
            if(dp[k] >= remain){
                return step;
            }
            step++;
        }
    }
令人自豪四边形不等式:
    public int dpWay(int n,int sum){//四边形不等式
        int[][] dp = new int[n+1][sum+1];
        int[][] s = new int[n+1][sum+1];
        for(int i = 0;i < dp.length;i++){
            s[i][1] = 1;
            dp[i][1] = i;
        }
        for(int i = 1;i < dp[0].length;i++){
            dp[1][i] = 1;
            s[1][i] = 1;
        }
        for(int i = 2;i < dp.length;i++){
            for(int j = sum;j >= 2;j--){
                int low = s[i-1][j];
                int up = j < sum ? s[i][j+1] : i;
                dp[i][j] = i;
                s[i][j] = i;
                for(int k = low;k <= up;k++){
                    int max = Math.max(dp[k-1][j-1],dp[i-k][j]) + 1;
                    if(max < dp[i][j]){
                        dp[i][j] = max;
                        s[i][j] = k;
                    }
                }
            }
        }
        return dp[n][sum];
    }



发表于 2022-04-28 18:31:28 回复(0)
import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可
     * 返回最差情况下扔棋子的最小次数
     * @param n int整型 楼层数
     * @param k int整型 棋子数
     * @return int整型
     */
    
    public int solve (int n, int k) {
        // write code here
        int testCount = 1;
        while(t(testCount,k) < n){
            ++testCount;
        }
        return testCount;
    }
    
    
    //扔的次数可以确定多少楼层
    private int t(int testCount, int k){
        if(testCount == 1 || k == 1){
            return testCount;
        }

        return t(testCount-1,k) + 1 + t(testCount-1, k-1);
    }
    
}

发表于 2022-04-09 21:10:00 回复(0)
import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可
     * 返回最差情况下扔棋子的最小次数
     * @param n int整型 楼层数
     * @param k int整型 棋子数
     * @return int整型
     */
    public int solve (int n, int k) {
        // write code here
        /******************************************************************************************************/
        // 最原始的方法(最好理解)
        /*
        int[][] dp = new int[k + 1][n + 1];
        for (int j = 1; j <= n; j++) {
            dp[1][j] = j;
        }
        for (int i = 2; i <= k; i++) {
            for (int j = 1; j <= n; j++) {
                dp[i][j] = j;
                for (int x = 1; x <= j; x++) {
                    dp[i][j] = Math.min(Math.max(dp[i - 1][x - 1], dp[i][j - x]) + 1, dp[i][j]);
                }
            }
        }
        return dp[k][n];
        */

        /******************************************************************************************************/
        // 使用二分查找
        /*
        int[][] dp = new int[k + 1][n + 1];
        for (int j = 1; j <= n; j++) {
            dp[1][j] = j;
        }
        for (int i = 2; i <= k; i++) {
            for (int j = 1; j <= n; j++) {
                dp[i][j] = j;
                int l = 1;
                int r = j;
                int mid;
                while (l < r) {
                    mid = l + ((r - l) >> 1);
                    if (dp[i - 1][mid - 1] < dp[i][j - mid]) {
                        l = mid + 1;
                    } else {
                        r = mid;
                    }
                }
                dp[i][j] = Math.min(Math.max(dp[i - 1][l - 1], dp[i][j - l]) + 1, dp[i][j]);
            }
        }
        return dp[k][n];
        */

        /******************************************************************************************************/
        // 楼层高肯定比楼层低所需要的查找次数要多
        /*
        int[][] dp = new int[k + 1][n + 1];
        for (int j = 1; j <= n; j++) {
            dp[1][j] = j;
        }
        for (int i = 2; i <= k; i++) {
            int x = 1;
            for (int j = 1; j <= n; j++) {
                dp[i][j] = j;
                while (dp[i - 1][x - 1] < dp[i][j - x]) {
                    x++;
                }
                dp[i][j] = Math.min(Math.max(dp[i - 1][x - 1], dp[i][j - x]) + 1, dp[i][j]);
            }
        }
        return dp[k][n];
        */

        /******************************************************************************************************/
        // 使用滚动数组的方式,优化存储空间
        int[][] dp = new int[2][n + 1];
        for (int j = 1; j <= n; j++) {
            dp[1][j] = j;
        }
        int cur;
        int pre;
        for (int i = 2; i <= k; i++) {
            int x = 1;
            cur = i % 2;
            pre = i % 2 == 0 ? 1 : 0;
            for (int j = 1; j <= n; j++) {
                dp[cur][j] = j;
                while (dp[pre][x - 1] < dp[cur][j - x]) {
                    x++;
                }
                dp[cur][j] = Math.min(Math.max(dp[pre][x - 1], dp[cur][j - x]) + 1, dp[cur][j]);
            }
        }
        return dp[k % 2][n];
    }
}
发表于 2022-03-21 22:13:18 回复(0)
这是中等难度?
发表于 2022-03-02 23:11:37 回复(0)
解题思路:由初始的二维DP进行优化,二维DP状态转移方程:dp[i][j]=Math.min(min,Math.max(dp[i-1][k-1],dp[n-i][k])+1),这样占用空间很大,根据题意中最后一个例子,找到最优解的规律,可以进一步优化成一维DP,状态转移方程:dp[j]+=dp[j-1]+1,当dp[j]大于等于n时,意味着此时丢棋子次数达到最优解
import java.util.*;
public class Solution {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可
     * 返回最差情况下扔棋子的最小次数
     * @param n int整型 楼层数
     * @param k int整型 棋子数
     * @return int整型
     */
    public int solve (int n, int k) {
        // 状态转移方程:dp[i][j]=dp[i][j-1]+dp[i-1][j-1]+1
        if(k==1) return n;
        int h=(int)(Math.log(n)/Math.log(2))+1;
        if(k>h) return h;
        int[] dp=new int[k];
        int i=1;
        while(true){
            int p=0;
            for(int j=0;j<k;j++){
                int temp=dp[j];
                dp[j]+=p+1;
                p=temp;
                if(dp[j]>=n) return i;
            }
            i++;
        }
    }
}


发表于 2021-03-23 09:50:26 回复(0)

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