最大得分奶酪分配:两只老鼠,不同奶酪,如何获得最大收益?
两只老鼠和 n 块不同类型的奶酪,如何获得最大收益?
有两只老鼠和 n 块不同类型的奶酪,每块奶酪都只能被其中一只老鼠吃掉。
下标为 i 处的奶酪被吃掉的得分为:
- 如果第一只老鼠吃掉,则得分为 'reward1[i]' 。
- 如果第二只老鼠吃掉,则得分为 'reward2[i]' 。
给你一个正整数数组 'reward1' ,一个正整数数组 'reward2' ,和一个非负整数 'k' 。
请你返回第一只老鼠恰好吃掉 'k' 块奶酪的情况下,最大 得分为多少。
示例 1:
输入:'reward1' = [1,1,3,4], 'reward2' = [4,4,1,1], 'k' = 2 输出:15 解释:这个例子中,第一只老鼠吃掉第 2 和 3 块奶酪(下标从 0 开始),第二只老鼠吃掉第 0 和 1 块奶酪。 总得分为 4 + 4 + 3 + 4 = 15 。 15 是最高得分。
class Solution {
public int miceAndCheese(int[] reward1, int[] reward2, int k) {
int n = reward1.length;
// 将数组按照奶酪得分从大到小排序
int[][] rewards = new int[n][2];
for (int i = 0; i < n; i++) {
rewards[i][0] = reward1[i];
rewards[i][1] = reward2[i];
}
Arrays.sort(rewards, (a, b) -> (b[0] + b[1]) - (a[0] + a[1]));
// dp[i][j] 表示第一只老鼠吃掉 j 块奶酪,且第 i 块奶酪被第一只老鼠吃掉时的最大得分
int[][] dp = new int[n + 1][k + 1];
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= k; j++) {
// 不吃第 i 块奶酪
dp[i][j] = dp[i - 1][j];
// 吃第 i 块奶酪
if (j >= 1) {
dp[i][j] = Math.max(dp[i][j], dp[i - 1][j - 1] + rewards[i - 1][0]);
}
}
}
// 计算第二只老鼠吃掉剩下的奶酪的最大得分
int maxReward2 = 0;
int pointer = k;
for (int i = k; i < n; i++) {
maxReward2 += rewards[i][1];
pointer++;
}
// 返回第一只老鼠吃掉 k 块奶酪,第二只老鼠吃掉剩下的奶酪时的最大得分
return dp[n][k] + maxReward2;
}
}
思路:
对于第一只老鼠吃掉的 'k' 块奶酪,对应的第二只老鼠吃掉剩下的奶酪,所以可以枚举第一只老鼠吃掉的 'k' 块奶酪,然后求出第二只老鼠吃掉剩下的奶酪的最大得分。最后将两者相加即可。
具体实现时,可以先将两个数组按照奶酪得分从大到小排序,然后用一个指针记录第二只老鼠吃到了哪一块奶酪,每次选择第一只老鼠吃掉一个奶酪时,将指针往后移动,直到指针指向的奶酪不能被第二只老鼠吃掉为止。
代码解析:
- 排序:首先将 'reward1' 和 'reward2' 数组按照奶酪得分从大到小排序,并将其组合到一个二维数组 'rewards' 中,方便后续操作。
- 动态规划:使用一个二维数组 'dp' 来记录第一只老鼠吃掉 'j' 块奶酪,且第 'i' 块奶酪被第一只老鼠吃掉时的最大得分。
- 状态转移方程:
dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - 1] + rewards[i - 1][0]),表示两种选择:- 不吃第 'i' 块奶酪,则最大得分与上一行相同。
- 吃第 'i' 块奶酪,则最大得分等于上一行上一列的最大得分加上吃掉第 'i' 块奶酪的得分。
- 计算第二只老鼠的最大得分:使用一个指针记录第二只老鼠吃到了哪一块奶酪,从第一只老鼠吃掉的 'k' 块奶酪开始,一直往后遍历,将所有能够被第二只老鼠吃掉的奶酪的得分累加起来。
- 返回结果:最后将第一只老鼠吃掉 'k' 块奶酪的最大得分和第二只老鼠吃掉剩下的奶酪的最大得分相加,即为最终的答案。
优化建议:
- 可以使用二分查找优化第二只老鼠吃掉剩下奶酪的最大得分计算,减少时间复杂度。
- 可以使用滚动数组优化空间复杂度,将二维数组 'dp' 降为一维数组。
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