C++ leetcode之删除并获得点数的示例代码

参考链接

https://leetcode-cn.com/problems/delete-and-earn/

https://leetcode-cn.com/problems/delete-and-earn/solution/shan-chu-bing-huo-de-dian-shu-by-leetcod-x1pu/

题目描述

给你一个整数数组 nums ,你可以对它进行一些操作。

每次操作中,选择任意一个 nums[i] ,删除它并获得 nums[i] 的点数。之后,你必须删除每个等于 nums[i] – 1 或 nums[i] + 1 的元素。

开始你拥有 0 个点数。返回你能通过这些操作获得的最大点数。

解题思路

本题需要明确的一点是,如果删除了有多个相同值的元素,因为比它大1或小1的元素都被删了,后面这些相同的元素还会被剩下,所以可以一次全部删除。

回溯法

即暴力穷举所有情况。首先用哈希表记录所有相同元素的和,穷举哈希表的每一个键,记录下它的值,并去除哈希表中键比它大1和小1的值,递归后再恢复。(会超时!)

递归式动态规划

先对数组进行排序,然后用哈希表记录所有相同元素的和,同时新建一个记录所有不重复元素的数组,这样就可以把“状态”设为不重复数组的索引了,状态表存储的就是当前索引到最后一个索引间能获得的最大点数。“选择”就是是否删除当前索引处元素。如果要删除当前元素,这一步中需要判断下一个元素与当前元素的差是否等于1,如果等于1,就往下跳2个元素,否则跳1个元素;如果不删除当前元素,则直接跳一个元素。

迭代式动态规划

官方解法用数组代替哈希表存储相同元素的元素和,这样每个元素间的差都是1,状态表记录第0个元素到当前元素能获得的最大点数。“选择”是是否删除当前元素,如果删除,点数为当前元素与第0个元素到前2个元素的最大点数和,如果不删,就是第0个元素到前一个元素的最大点数。

排序 + 动态规划

同样是官方的最优解法,若 nums 中不存在某个元素 x,则选择任一小于 x 的元素不会影响到大于 x 的元素的选择。因此我们可以将 nums 排序后,将其划分成若干连续子数组,子数组内任意相邻元素之差不超过 1。对每个子数组按照方法一的动态规划过程计算出结果,累加所有结果即为答案。

代码

回溯法

class Solution {public:    int deleteAndEarn(vector<int>& nums) {        unordered_map<int, int> mp;        for (int num : nums)        {            mp[num] += num;        }        int res = Earn(mp);        return res;    }    int Earn(unordered_map<int, int>& mp)    {        int res = 0;        for (auto& item : mp)        {            if (mp[item.first] == 0)            {                continue;            }            int sum = mp[item.first];            mp[item.first] = 0;            int prev_plus_1 = mp[item.first + 1];            int prev_sub_1 = mp[item.first - 1];            mp[item.first + 1] = 0;            mp[item.first - 1] = 0;            res = max(res, sum + Earn(mp));            mp[item.first] = sum;            mp[item.first + 1] = prev_plus_1;            mp[item.first - 1] = prev_sub_1;        }        return res;    }};

递归式动态规划

class Solution {public:    unordered_map<int, int> memo;    int deleteAndEarn(vector<int>& nums) {        sort(nums.begin(), nums.end());        unordered_map<int, int> mp;        vector<int> unique;        int tmp = INT_MAX;        for (int num : nums)        {            if (tmp != num)            {                unique.push_back(num);                tmp = num;            }            mp[num] += num;        }        unique.push_back(INT_MAX);        int res = dp(mp, unique, 0);        return res;    }    int dp(unordered_map<int, int>& mp, vector<int>& nums, int start)    {        if (start + 1 >= nums.size())        {            return 0;        }        if (memo.count(start) == 1)        {            return memo[start];        }        int do_it = 0;        if (nums[start] - nums[start + 1] == 1 || nums[start + 1] - nums[start] == 1)        {            do_it = mp[nums[start]] + dp(mp, nums, start + 2);        }        else        {            do_it = mp[nums[start]] + dp(mp, nums, start + 1);        }        int not_do = dp(mp, nums, start + 1);        memo[start] = max(do_it, not_do);        return max(do_it, not_do);    }};

迭代式动态规划

class Solution {private:    int rob(vector<int> &nums) {        int size = nums.size();        int first = nums[0], second = max(nums[0], nums[1]);        for (int i = 2; i < size; i++) {            int temp = second;            second = max(first + nums[i], second);            first = temp;        }        return second;    }public:    int deleteAndEarn(vector<int> &nums) {        int maxVal = 0;        for (int val : nums) {            maxVal = max(maxVal, val);        }        vector<int> sum(maxVal + 1);        for (int val : nums) {            sum[val] += val;        }        return rob(sum);    }};

排序 + 动态规划

class Solution {private:    int rob(vector<int> &nums) {        int size = nums.size();        if (size == 1) {            return nums[0];        }        int first = nums[0], second = max(nums[0], nums[1]);        for (int i = 2; i < size; i++) {            int temp = second;            second = max(first + nums[i], second);            first = temp;        }        return second;    }public:    int deleteAndEarn(vector<int> &nums) {        int n = nums.size();        int ans = 0;        sort(nums.begin(), nums.end());        vector<int> sum = {nums[0]};        for (int i = 1; i < n; ++i) {            int val = nums[i];            if (val == nums[i - 1]) {                sum.back() += val;            } else if (val == nums[i - 1] + 1) {                sum.push_back(val);            } else {                ans += rob(sum);                sum = {val};            }        }        ans += rob(sum);        return ans;    }};

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