将数组分成两部分,使得 |sum1 - sum2| 最小. LeetCode - 1049

时间:2025-05-06 19:36:01
LeetCode - 1049. Last Stone Weight II

  将数组分成两部分,使得 |sum1 - sum2| 最小。这个题目可以很容易想到这样的 dp 方法,但是上边的 LeetCode - 1049 题,确实没有想到这种方式,竟然还可以这样,学习了。
  将一个数组分成两部分,不要求两部分所包含的元素个数相等,要求使得这两个部分的和的差值绝对值最小(|S1 - S2|,S1、S2 是两个数组的和)。比如对于数组 {1,0,1,7,2,4},可以分成 {1,0,1,2,4} 和 {7},使得这两部分的差值最小。
  这个问题可以转化为求数组的一个子集,使得这个子集中的元素的和尽可能接近 sum / 2,其中 sum 为数组中所有元素的和。这样转换之后这个问题就很类似 0-1 背包问题了:在 n 件物品中找到 m 件物品,他们的可以装入背包中,且总价值最大不过这里不考虑价值,就考虑使得这些元素的和尽量接近 sum / 2。
  用一个二维数组:dp[i][j] 表示前 i 件物品中,总和最接近 j 的所有物品的总和,其中包括两种情况:

  • 第 i 件物品不用,dp[i][j] = dp[i-1][j]
  • 第 i 件物品要用,dp[i][j] = max(dp[i-1][j], dp[i-1][j-vec[i]]+vec[i]);(要确保 j - vec[i] >= 0)
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <numeric>	// accumulate
using namespace std;

int diff(vector<int>& v) {
	const int len = v.size(), sum = accumulate(v.begin(), v.end(), 0);
	vector<vector<int>> dp(len + 1, vector<int>(sum / 2 + 1, 0));
	for (int i = 1; i <= len; ++i)
		for (int j = 1; j <= sum / 2; ++j) {
			if (j >= v[i - 1])
				dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - v[i - 1]] + v[i - 1]);
			else
				dp[i][j] = dp[i - 1][j];
		}
	return sum - 2 * dp[len][sum / 2];
}

int main() {
	vector<int> vec{ 1,0,1,7,2,4,1 };
	cout << diff(vec) << endl;	// 0
}

  值得注意的是,上述代码中,数组中出现负数不行,因为下标会出现超过上界的情况,不过可以找出数组中最大负数,然后所有数变大,使得所有数 >= 0 即可。或者,dp 数组第二维大小不用 sum / 2 + 1,因为这个 sum 里有负数,可以在计算 sum 的时候计算绝对值。