美文网首页程序员Android知识
「算法」动态规划通俗解说

「算法」动态规划通俗解说

作者: 郭非文 | 来源:发表于2016-02-19 08:30 被阅读1080次

此修正自曾在知乎问题上的作答,因为之后将专门开一个算法专题,所以先收录这篇。

搞过ACM的水货答一下。
排名第一的答案本身已足够好了,但还是太过专业,不能传教于大众,故试着来个通俗的答案。
首先,动态规划是一种算法。那么,何谓算法?计算机书籍中不难找到其严谨的学术定义,大众可以简单理解为“解决某一类问题的核心思想”。

先谈动态规划的意义——望文生义,“动态”规划对应“动态”的问题:你并不知道问题的规模会有多大,而不论是个位数还是百万级,都能以较快速度(动态规划是一种泛用性算法,而泛用性算法与特定算法相比往往存在性能差距)将结果正确计算出来。这是对于计算机科学最直观的意义,当然我认为其对人生亦有一定指导意义,但那是见仁见智的事了。

动态规划这一思想的实质其实是以下两点:
1.分析问题,构造状态转移方程
2.以空间换时间

让我们结合一个简单例子来理解一下:
以乘法计算为例,乘法的定义其实是做n次加法,请先忘掉九九乘法表,让你计算99,如何得到81这个解?计算910呢?9999……以及9n呢?
1.分析问题,构造状态转移方程
“状态转移方程”的学术定义亦可简单找到(比如置顶答案),略去不表。光看“方程”二字,可以明白它是一个式子。
针对以上问题,我们构造它的状态转移方程。
问题规模小的时候,我们可以容易得到以下式子:
90=0;
9
1=0+9;
92=0+9+9;
……
可以得到:9
n=0+9+...+9(总共加了n个9)。严谨的证明可以使用数学归纳法,略去不表。
现在,定义dp(n)=9n,改写以上式子:
dp(0)=9
0=0;
dp(1)=91=dp(0)+9;
dp(2)=9
2=dp(1)+9;
……
作差易得:dp(n)=dp(n-1)+9;这就是状态转移方程了。
可以看到,有了状态转移方程,我们现在可以顺利求解9n(n为任意正整数)这一问题。
2.以空间换时间
虽然能解,但当n很大时,计算耗时过大,状态转移方程dp(n)=dp(n-1)+9与普通方程9
n=0+9+...+9(总共加了n个9)相比没有任何优势。
这时,如果dp(n-1)的结果已知,dp(n)=dp(n-1)+9只需计算一次加法,而9*n=0+9+...+9(总共加了n个9)则需计算n-1次加法,效率差异一望即知。

存储计算结果,可令状态转移方程加速,而对普通方程没有意义。
以空间换时间,是令动态规划具有实用价值的必备举措。

相关文章

  • 「算法」动态规划通俗解说

    此修正自曾在知乎问题上的作答,因为之后将专门开一个算法专题,所以先收录这篇。 搞过ACM的水货答一下。排名第一的答...

  • 4. 动态规划算法

    1. 动态规划算法总结2. 漫画:什么是动态规划?3.算法之动态规划4. 动态规划-算法

  • Swift 算法实战:动态规划

    Swift 算法实战:动态规划 Swift 算法实战:动态规划

  • 动态规划算法秘籍

    本文来自通俗易懂算法入门书《趣学算法》。 动态规划是1957年理查德·贝尔曼在《Dynamic Programmi...

  • 程序员算法基础——动态规划

    程序员算法基础——动态规划 程序员算法基础——动态规划

  • 动态规划

    --tags: 算法,动态规划 动态规划解题 引入:动态规划 和贪心法 都是算法的思想方法 贪心算法——像 第一类...

  • 动态规划 Dynamic Programming

    从运筹学和算法的角度综合介绍动态规划 算法分类总结动态规划与静态规划的关系浅析静态规划和动态规划动态规划解非线性规...

  • 动态规划-js

    动态规划 参考:算法分析与设计-贪心&动归 漫画:什么是动态规划? 【数据结构与算法】 DP 动态规划 介绍 介绍...

  • 动态规划

    动态规划(Dynamic Programming) 本文包括: 动态规划定义 状态转移方程 动态规划算法步骤 最长...

  • 2018-11-14

    今天学了动态规划一些知识,着重看了一下动态规划之背包算法(主要是0-1算法和部分算法),关于动态规划的问题重点是建...

网友评论

    本文标题:「算法」动态规划通俗解说

    本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/wctvkttx.html