|
| 1 | +## 题目地址 |
| 2 | + |
| 3 | +## 思路 |
| 4 | + |
| 5 | +在做这道题目的时候,最直接的想法,就是计算出player1可能得到的最大分数,然后用数组总和减去player1的得分就是player2的得分,然后两者比较一下就可以了。 |
| 6 | + |
| 7 | +那么问题是如何计算player1可能得到的最大分数呢。 |
| 8 | + |
| 9 | +## 单独计算玩家得分 |
| 10 | + |
| 11 | +以player1选数字的过程,画图如下: |
| 12 | + |
| 13 | +<img src='../pics/486.预测赢家2.png' width=600> </img></div> |
| 14 | + |
| 15 | +可以发现是一个递归的过程。 |
| 16 | + |
| 17 | +按照递归三部曲来: |
| 18 | + |
| 19 | +1. 确定递归函数的含义,参数以及返回值。 |
| 20 | + |
| 21 | +定义函数getScore,就是用来获取玩家1的最大得分。 参数为start 和 end 代表获取[start, end]这个区间的最大值,当然还需要传入nums。 |
| 22 | + |
| 23 | +返回值就是玩家1的最大得分。 |
| 24 | + |
| 25 | +代码如下: |
| 26 | + |
| 27 | +``` |
| 28 | +int getScore(vector<int>& nums, int start, int end) { |
| 29 | +``` |
| 30 | + |
| 31 | + |
| 32 | +2. 确定终止条件 |
| 33 | + |
| 34 | +当start == end的时候,玩家A的得分就是nums[start],代码如下: |
| 35 | +``` |
| 36 | + if (start == end) { |
| 37 | + return nums[start]; |
| 38 | + } |
| 39 | +``` |
| 40 | + |
| 41 | +3. 确定单层递归逻辑 |
| 42 | + |
| 43 | +玩家1的得分,等于集合左元素的数值+ 玩家2选择后集合的最小值(因为玩家2也是最聪明的) |
| 44 | + |
| 45 | + |
| 46 | +而且剩余集合中的元素数量为2,或者大于2,的处理逻辑是不一样的! |
| 47 | + |
| 48 | +如图:当集合中的元素数量大于2,那么玩家1先选,玩家2依然有选择的权利。 |
| 49 | +<img src='../pics/486.预测赢家3.png' width=600> </img></div> |
| 50 | +所以代码如下: |
| 51 | +``` |
| 52 | + if ((end - start) >= 2) { |
| 53 | + selectLeft = nums[start] + min(getScore(nums, start + 2, end), getScore(nums, start + 1, end - 1)); |
| 54 | + selectRight = nums[end] + min(getScore(nums, start + 1, end - 1), getScore(nums, start, end - 2)); |
| 55 | + } |
| 56 | +``` |
| 57 | + |
| 58 | + |
| 59 | +如图:当集合中的元素数量等于2,那么玩家1先选,玩家2没得选。 |
| 60 | +<img src='../pics/486.预测赢家4.png' width=600> </img></div> |
| 61 | + |
| 62 | +所以代码如下: |
| 63 | +``` |
| 64 | + if ((end - start) == 1) { |
| 65 | + selectLeft = nums[start]; |
| 66 | + selectRight = nums[end]; |
| 67 | + } |
| 68 | +``` |
| 69 | + |
| 70 | +单层递归逻辑代码如下: |
| 71 | + |
| 72 | +``` |
| 73 | + int selectLeft, selectRight; |
| 74 | + if ((end - start) >= 2) { |
| 75 | + selectLeft = nums[start] + min(getScore(nums, start + 2, end), getScore(nums, start + 1, end - 1)); |
| 76 | + selectRight = nums[end] + min(getScore(nums, start + 1, end - 1), getScore(nums, start, end - 2)); |
| 77 | + } |
| 78 | + if ((end - start) == 1) { |
| 79 | + selectLeft = nums[start]; |
| 80 | + selectRight = nums[end]; |
| 81 | + } |
| 82 | +
|
| 83 | + return max(selectLeft, selectRight); |
| 84 | +``` |
| 85 | + |
| 86 | +这些可以写出这道题目整体代码如下: |
| 87 | + |
| 88 | +``` |
| 89 | +class Solution { |
| 90 | +private: |
| 91 | +int getScore(vector<int>& nums, int start, int end) { |
| 92 | + if (start == end) { |
| 93 | + return nums[start]; |
| 94 | + } |
| 95 | + int selectLeft, selectRight; |
| 96 | + if ((end - start) >= 2) { |
| 97 | + selectLeft = nums[start] + min(getScore(nums, start + 2, end), getScore(nums, start + 1, end - 1)); |
| 98 | + selectRight = nums[end] + min(getScore(nums, start + 1, end - 1), getScore(nums, start, end - 2)); |
| 99 | + } |
| 100 | + if ((end - start) == 1) { |
| 101 | + selectLeft = nums[start]; |
| 102 | + selectRight = nums[end]; |
| 103 | + } |
| 104 | +
|
| 105 | + return max(selectLeft, selectRight); |
| 106 | +} |
| 107 | +public: |
| 108 | + bool PredictTheWinner(vector<int>& nums) { |
| 109 | + int sum = 0; |
| 110 | + for (int i : nums) { |
| 111 | + sum += i; |
| 112 | + } |
| 113 | + int player1 = getScore(nums, 0, nums.size() - 1); |
| 114 | + int player2 = sum - player1; |
| 115 | + return player1 >= player2; |
| 116 | + } |
| 117 | +}; |
| 118 | +``` |
| 119 | + |
| 120 | +可以有一个优化,就是把重复计算的数值提取出来,如下: |
| 121 | +``` |
| 122 | +class Solution { |
| 123 | +private: |
| 124 | +int getScore(vector<int>& nums, int start, int end) { |
| 125 | + int selectLeft, selectRight; |
| 126 | + int gap = end - start; |
| 127 | + if (gap == 0) { |
| 128 | + return nums[start]; |
| 129 | + } else if (gap == 1) { // 此时直接取左右的值就可以 |
| 130 | + selectLeft = nums[start]; |
| 131 | + selectRight = nums[end]; |
| 132 | + } else if (gap >= 2) { // 如果gap大于2,递归计算selectLeft和selectRight |
| 133 | + // 计算的过程为什么用min,因为要按照对手也是最聪明的来计算。 |
| 134 | + int num = getScore(nums, start + 1, end - 1); |
| 135 | + selectLeft = nums[start] + |
| 136 | + min(getScore(nums, start + 2, end), num); |
| 137 | + selectRight = nums[end] + |
| 138 | + min(num, getScore(nums, start, end - 2)); |
| 139 | + } |
| 140 | + return max(selectLeft, selectRight); |
| 141 | +} |
| 142 | +public: |
| 143 | + bool PredictTheWinner(vector<int>& nums) { |
| 144 | + int sum = 0; |
| 145 | + for (int i : nums) { |
| 146 | + sum += i; |
| 147 | + } |
| 148 | + int player1 = getScore(nums, 0, nums.size() - 1); |
| 149 | + int player2 = sum - player1; |
| 150 | + // 如果最终两个玩家的分数相等,那么玩家 1 仍为赢家,所以是大于等于。 |
| 151 | + return player1 >= player2; |
| 152 | + } |
| 153 | +}; |
| 154 | +``` |
| 155 | + |
| 156 | +## 计算两个玩家的差值 |
| 157 | + |
| 158 | +以上是单独计算出两个选手的得分,逻辑上直观,但是代码确实比较冗余。 |
| 159 | + |
| 160 | +因为就我们要求的结果其实就是两个选手的胜负,那么不用两个选手的得分,而是把问题转换为两个选手所拿元素的差值。 |
| 161 | + |
| 162 | +代码如下: |
| 163 | + |
| 164 | +``` |
| 165 | +class Solution { |
| 166 | +private: |
| 167 | +int getScore(vector<int>& nums, int start, int end) { |
| 168 | + if (end == start) { |
| 169 | + return nums[start]; |
| 170 | + } |
| 171 | + int selectLeft = nums[start] - getScore(nums, start + 1, end); |
| 172 | + int selectRight = nums[end] - getScore(nums, start, end - 1); |
| 173 | + return max(selectLeft, selectRight); |
| 174 | +} |
| 175 | +public: |
| 176 | + bool PredictTheWinner(vector<int>& nums) { |
| 177 | + return getScore(nums, 0, nums.size() - 1) >=0 ; |
| 178 | + } |
| 179 | +}; |
| 180 | +``` |
| 181 | + |
| 182 | +计算的过程有一些是冗余的,在递归的过程中,可以使用一个memory数组记录一下中间结果,代码如下: |
| 183 | + |
| 184 | +``` |
| 185 | +class Solution { |
| 186 | +private: |
| 187 | +int getScore(vector<int>& nums, int start, int end, int memory[21][21]) { |
| 188 | + if (end == start) { |
| 189 | + return nums[start]; |
| 190 | + } |
| 191 | + if (memory[start][end]) return memory[start][end]; |
| 192 | + int selectLeft = nums[start] - getScore(nums, start + 1, end, memory); |
| 193 | + int selectRight = nums[end] - getScore(nums, start, end - 1, memory); |
| 194 | + memory[start][end] = max(selectLeft, selectRight); |
| 195 | + return memory[start][end]; |
| 196 | +} |
| 197 | +public: |
| 198 | + bool PredictTheWinner(vector<int>& nums) { |
| 199 | + int memory[21][21] = {0}; // 记录递归中中间结果 |
| 200 | + return getScore(nums, 0, nums.size() - 1, memory) >= 0 ; |
| 201 | + } |
| 202 | +}; |
| 203 | +``` |
| 204 | + |
| 205 | +此时效率已经比较高了 |
| 206 | +<img src='../pics/486.预测赢家.png' width=600> </img></div> |
| 207 | + |
| 208 | +那么在看一下动态规划的思路。 |
| 209 | + |
| 210 | + |
| 211 | +## 动态规划 |
| 212 | + |
| 213 | + |
| 214 | +定义一个二维数组,先明确是用来干什么的,dp[i][j] 表示两个玩家在数组 i 到 j 区间内游戏能赢对方的差值(i <= j)。 |
| 215 | + |
| 216 | +假如玩家1先取左端 nums[i],那么玩家2能赢对方的差值是dp[i+1][j] ,如果玩家1先取取右端 nums[j],玩家2能赢对方的差值就是dp[i][j-1], |
| 217 | + |
| 218 | +那么 不难理解如下公式: |
| 219 | + |
| 220 | +`dp[i][j] = max((nums[i] - dp[i + 1][j]), (nums[j] - dp[i][j - 1])); ` |
| 221 | + |
| 222 | + |
| 223 | +确定了状态转移公式之后,就要想想如何遍历。 |
| 224 | + |
| 225 | +一些同学确定的方程,却不知道该如何遍历这个遍历推算出方程的结果,我们来看一下。 |
| 226 | + |
| 227 | +首先要给dp[i][j]进行初始化,首先当i == j的时候,nums[i]就是dp[i][j]的值。 |
| 228 | + |
| 229 | +代码如下: |
| 230 | + |
| 231 | +``` |
| 232 | +// 当i == j的时候,nums[i]就是dp[i][j] |
| 233 | +for (int i = 0; i < nums.size(); i++) { |
| 234 | + dp[i][i] = nums[i]; |
| 235 | +} |
| 236 | +``` |
| 237 | + |
| 238 | +接下来就要推导公式了,首先要知道最终求是dp[0][nums.size() - 1]是否大于等于0,也就是求dp[0][nums.size() - 1] 至关重要。 |
| 239 | + |
| 240 | +从下图中,可以看出在推导方程的时候一定要从右上角向下推导,而且矩阵左半部分根本不用管! |
| 241 | + |
| 242 | +<img src='../pics/486.预测赢家1.png' width=600> </img></div> |
| 243 | + |
| 244 | +按照上图中的规则,不难列出推导公式的循环方式如下: |
| 245 | + |
| 246 | +``` |
| 247 | +for(int i = nums.size() - 2; i >= 0; i--) { |
| 248 | + for (int j = i + 1; j < nums.size(); j++) { |
| 249 | + dp[i][j] = max((nums[i] - dp[i + 1][j]), (nums[j] - dp[i][j - 1])); |
| 250 | + } |
| 251 | +} |
| 252 | +
|
| 253 | +``` |
| 254 | + |
| 255 | +最后整体动态规划的代码: |
| 256 | + |
| 257 | +## |
| 258 | + |
| 259 | +``` |
| 260 | +class Solution { |
| 261 | +public: |
| 262 | + bool PredictTheWinner(vector<int>& nums) { |
| 263 | + // dp[i][j] 表示两个玩家在数组 i 到 j 区间内游戏能赢对方的差值(i <= j) |
| 264 | + int dp[22][22] = {0}; |
| 265 | + // 当i == j的时候,nums[i]就是dp[i][j] |
| 266 | + for (int i = 0; i < nums.size(); i++) { |
| 267 | + dp[i][i] = nums[i]; |
| 268 | + } |
| 269 | + for(int i = nums.size() - 2; i >= 0; i--) { |
| 270 | + for (int j = i + 1; j < nums.size(); j++) { |
| 271 | + dp[i][j] = max((nums[i] - dp[i + 1][j]), (nums[j] - dp[i][j - 1])); |
| 272 | + } |
| 273 | + } |
| 274 | + return dp[0][nums.size() - 1] >= 0; |
| 275 | + } |
| 276 | +}; |
| 277 | +``` |
| 278 | + |
| 279 | + |
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