Leetcode0522 鸡蛋掉落

鸡蛋掉落

你将获得 K 个鸡蛋,并可以使用一栋从 1 到 N 共有 N 层楼的建筑。

每个蛋的功能都是一样的,如果一个蛋碎了,你就不能再把它掉下去。

你知道存在楼层 F ,满足 0 <= F <= N 任何从高于 F 的楼层落下的鸡蛋都会碎,从 F 楼层或比它低的楼层落下的鸡蛋都不会破。

每次移动,你可以取一个鸡蛋(如果你有完整的鸡蛋)并把它从任一楼层 X 扔下(满足 1 <= X <= N)。

你的目标是确切地知道 F 的值是多少。

无论 F 的初始值如何,你确定 F 的值的最小移动次数是多少?
示例 1:

输入:K = 1, N = 2
输出:2
解释:
鸡蛋从 1 楼掉落。如果它碎了,我们肯定知道 F = 0 。
否则,鸡蛋从 2 楼掉落。如果它碎了,我们肯定知道 F = 1 。
如果它没碎,那么我们肯定知道 F = 2 。
因此,在最坏的情况下我们需要移动 2 次以确定 F 是多少。

示例 2:

输入:K = 2, N = 6
输出:3

示例 3:

输入:K = 3, N = 14
输出:4

提示:

1 <= K <= 100
1 <= N <= 10000

笔记:

动态规划
动态规划解决问题的过程分为两步:

1.寻找状态转移方程式

2.利用状态转移方程式自底向上求解问题
假设我们第一个鸡蛋扔出的位置在第X层(1<=X<=M),会出现两种情况:
1.第一个鸡蛋没碎
那么剩余的M-X层楼,剩余N个鸡蛋,可以转变为下面的函数:
F(M-X,N)+ 1,1<=X<=M
2.第一个鸡蛋碎了
那么只剩下从1层到X-1层楼需要尝试,剩余的鸡蛋数量是N-1,可以转变为下面的函数:
F(X-1,N-1) + 1,1<=X<=M
我们需要求一个最优决策使得扔的次数最小,虽然实际扔的次数会随着真实结果而变化,但是k个鸡蛋来测N层可以借助于k-1个鸡蛋测N层的结果。

我们用dp[n][k]表示k个鸡蛋测n层的扔的次数。如果i层的时候鸡蛋碎了,剩下来的k-1个鸡蛋用来测i-1层,也就是dp[n][k]=dp[i-1][k-1]+1;如果i层的时候鸡蛋没有碎,那么剩下来的k个鸡蛋用来测n-i个楼层。所以,在第i层扔,会用 max(dp[i-1][k-1], dp[n-i][k]) + 1,即
dp[n][k]=min(max(dp[i−1][k−1],dp[n−i][k])+1)(1<=i<=n)

思路2:

https://www.cnblogs.com/yunlambert/p/10028865.html

我们可以改变一下求解的思路,求k个鸡蛋在m步内可以测出多少层:
假设: dp[k][m] 表示k个鸡蛋在m步内最多能测出的层数。
那么,问题可以转化为当 k <= K 时,找一个最小的m,使得dp[k][m]<= N。

我们来考虑下求解dp[k][m]的策略:
假设我们有k个鸡蛋第m步时,在第X层扔鸡蛋。这时候,会有两种结果,鸡蛋碎了,或者没碎。
如果鸡蛋没碎,我们接下来会在更高的楼层扔,最多能确定 X + dp[k][m-1] 层的结果;
如果鸡蛋碎了,我们接下来会在更低的楼层扔,最多能确定 Y + dp[k-1][m-1]层的结果 (假设在第X层上还有Y层)。
因此,这次扔鸡蛋,我们最多能测出 dp[k-1]m-1 + dp[k][m-1] (没摔碎时能确定的层数) + 1 (本层) 层的结果。
另外,我们知道一个鸡蛋一次只能测一层,没有鸡蛋一层都不能测出来。
因此我们可以列出完整的递推式:

dp[k][0] = 0
dp[1][m] = m (m > 0)
dp[k][m] = dp[k-1][m-1] + dp[k][m-1] + 1 (k > 0, m>0)

C++代码:

class Solution {
public:
    int superEggDrop(int K, int N) {
        if(K==0) return 0;
        if(K==1) return N;
        int dp[N+2][K+2];
        memset(dp,0,sizeof(dp));
        dp[0][0]=0;
        for(int i=1;i<=N;++i)
        {
            dp[i][0]=0;
            for(int j=1;j<=K;++j)
            {
                dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i-1][j-1]+1;
                if(dp[i][j]>=N)
                    return i;
            }
        }
        return N; 
    }
};

python代码:

class Solution:
    def superEggDrop(self, K: int, N: int) -> int:
        dp = [[0 for i in range(N + 1)] for j in range(K + 1)]
        for i in range(1,K+1):
            for j in range(1,N+1):
                dp[i][j] = dp[i-1][j-1] + (dp[i][j-1] + 1)
                if dp[K][j] >= N:
                    return j
        return 0

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