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问答题 181 /413

手写代码:有三种面值的硬币k1 < k2 < k3 ,找k面值的零钱,最少需要多少硬币

参考答案

参考回答:

假设有1 元,3 元,5 元的硬币,假设一个函数 d(i) 来表示需要凑出 i 的总价值需要的最少硬币数量。

当i = 0 时, d(0) = 0。不需要凑零钱,当然也不需要任何硬币了。

当i = 1 时,因为有 1 元的硬币,所以直接在第 1 步的基础上,加上 1 个 1 元硬币,得出 d(1) = 1。

当i = 2 时,因为并没有 2 元的硬币,所以只能拿 1 元的硬币来凑。在第 2 步的基础上,加上 1 个 1 元硬币,得出 d(2) = 2。

当i = 3 时,可以在第 3 步的基础上加上 1 个 1 元硬币,得到 3 这个结果。但其实有 3 元硬币,所以这一步的最优结果不是建立在第 3 步的结果上得来的,而是应该建立在第 1 步上,加上 1 个 3 元硬币,得到 d(3) = 1。

除了第1 步这个看似基本的公理外,其他往后的结果都是建立在它之前得到的某一步的最优解上,加上 1 个硬币得到。得出:

d(i) = d(j) + 1

这里j < i。通俗地讲,我们需要凑出 i 元,就在凑出 j 的结果上再加上某一个硬币就行了。

那这里我们加上的是哪个硬币呢。嗯,其实很简单,把每个硬币试一下就行了:

•    假设最后加上的是1 元硬币,那 d(i) = d(j) + 1 = d(i - 1) + 1。

•    假设最后加上的是3 元硬币,那 d(i) = d(j) + 1 = d(i - 3) + 1。

•    假设最后加上的是5 元硬币,那 d(i) = d(j) + 1 = d(i - 5) + 1。

我们分别计算出d(i - 1) + 1,d(i - 3) + 1,d(i - 5) + 1 的值,取其中的最小值,即为最优解,也就是 d(i)。

最后公式:


代码示例:

public class CoinProblemBasicTest {

private int[] d; // 储存结果

private int[] coins = {1, 3, 5}; // 硬币种类

private void d_func(int i, int num) {
if (i == 0) {
d[i] = 0;
d_func(i + 1, num);
}
else {
int min = 9999999;
for (int coin : coins) {
if (i >= coin && d[i - coin] + 1 < min) {
min = d[i - coin] + 1;
}
}
d[i] = min;
if (i < num) {
d_func(i + 1, num);
}
}
}
public void test() throws Exception {

int sum = 11; // 需要凑 11 元

d = new int[sum + 1]; // 初始化数组

d_func(0, sum); // 计算需要凑出 0 ~ sum 元需要的硬币数量

for (int i = 0; i <= sum; i++) {

System.out.println("凑齐 " + i + " 元需要 " + d[i] + " 个硬币");

}

}

}