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实现动态规划的Java函数

发布时间:2023-05-31 07:47:03

动态规划是一种优化问题的解法,它可以避免重复计算以加速程序运行。java 语言中,可以通过递归的方式实现动态规划。

递归是一种用函数自身调用来解决问题的方法。在动态规划中,递归函数通常必须记录已经解决的子问题,以避免重复计算。

在 Java 中,我们可以用一个哈希表来记录已经解决的子问题。哈希表可以存储键值对,其中键是问题,值是已经解决的子问题的解。

例如,我们要解决一个斐波那契数列问题,其中 F(n) = F(n-1) + F(n-2), F(0) = 0, F(1) = 1。如果我们用递归方法计算 F(5):

int fib(int n) {

    if (n == 0) {

        return 0;

    } else if (n == 1) {

        return 1;

    } else {

        return fib(n - 1) + fib(n - 2);

    }

}

则 fib(5) 会调用 fib(4) 和 fib(3),fib(4) 又会调用 fib(3) 和 fib(2),fib(3) 到 fib(1) 中计算了 3 次,这是浪费的,我们可以用哈希表来存储已经解决的子问题,避免重复计算。

下面是利用哈希表实现的斐波那契数列的 java 代码:

HashMap<Integer, Integer> cache = new HashMap<>();

int fib(int n) {

    if (n == 0) {

        return 0;

    } else if (n == 1) {

        return 1;

    } else {

        if (cache.containsKey(n)) {

            return cache.get(n);

        } else {

            int result = fib(n - 1) + fib(n - 2);

            cache.put(n, result);

            return result;

        }

    }

}

这个实现中,每次递归时先判断哈希表是否已经有该键对应的值,如果有则直接返回,如果没有则计算,并将该键值对存入哈希表中。

这种实现方式可以大大减少计算时间,提高程序效率。需要注意的是,哈希表的使用也会对程序的空间复杂度产生影响,需要根据实际情况权衡利弊。

总之,动态规划是一种非常实用的问题解决方法,在 Java 中可以通过递归和哈希表实现。需要针对不同的问题,合理选择适当的算法和数据结构来解决问题。