leetcode-master/problems/0377.组合总和Ⅳ.md

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思路

本题题目描述说是求组合,但又说是可以元素相同顺序不同的组合算两个组合,其实就是求排列!

弄清什么是组合,什么是排列很重要。

组合不强调顺序,(1,5)和(5,1)是同一个组合。

排列强调顺序,(1,5)和(5,1)是两个不同的排列。

大家在学习回溯算法系列的时候,一定做过这两道题目回溯算法39.组合总和回溯算法40.组合总和II

大家会感觉很像,但其本质是本题求的是排列总和,而且仅仅是求排列总和的个数,并不是把所有的排列都列出来。

如果本题要把排列都列出来的话,只能使用回溯算法爆搜。

  • 确定dp数组以及下标的含义

dp[i]: 凑成目标正整数为i的组合个数为dp[i]

  • 确定递推公式

dp[i]考虑nums[j])可以由 dp[i - nums[j]]不考虑nums[j] 推导出来。

因为只要得到nums[j]排列个数dp[i - nums[j]]就是dp[i]的一部分。

那题目中的示例来例子target=4那么dp[4] 是求和为4的排列个数这个排列个数一定等于以元素3为结尾的排列的个数以元素2为结尾的排列的个数以元素1为结尾的排列的个数 之和!

以元素3为结尾的排列的个数就是dp[1]dp[4 - 3]以元素2为结尾的排列的个数就是dp[2]dp[4 - 2]以元素1为结尾的排列的个数就是dp[3]dp[4 - 1])。

dp[4] 就等于 dp[1]dp[2]dp[3]之和

所以dp[i] 就是 dp[i - nums[j]]之和而nums[j]就是 1 2 3。

此时不难理解递归公式为dp[i] += dp[i - nums[j]];

  • dp数组如何初始化

因为递推公式dp[i] += dp[i - nums[j]]的缘故dp[0]要初始化为1这样递归其他dp[i]的时候才会有数值基础。

非0下标的dp[i]初始化为0这样才不会影响dp[i]累加所有的dp[i-nums[j]]

  • 确定遍历顺序

个数可以不限使用,这是一个完全背包,且得到的集合是排列(需要考虑元素之间的顺序)。

所以将target放在外循环将nums放在内循环内循环从前到后遍历。

本题要求的是排列那么这个for循环嵌套的顺序可以有说法了。

需要把target放在外循环将nums放在内循环为什么呢

还是拿本题示例来举例只有吧遍历target放在外面dp[4] 才能得到 以元素3为结尾的排列的个数dp[1]以元素2为结尾的排列的个数就是dp[2]以元素1为结尾的排列的个数就是dp[3] 之和。

那么以元素3为结尾的排列的个数dp[1] 其实就已经包含了元素1了而以元素1为结尾的排列的个数就是dp[3]也已经包含了元素3。

所以这两个就算成了两个集合了,即:排列。

如果把遍历nums放在外循环遍历target的作为内循环的话呢

举一个例子计算dp[4]的时候,结果集只有 (1,3) 这样的集合,不会有(3,1)这样的集合因为nums遍历放在外层3只能出现在1后面

所以本题遍历顺序最终遍历顺序target放在外循环将nums放在内循环内循环从前到后遍历。

  • 举例来推导dp数组

我们再来用示例中的例子推导一下:

dp[0] = 1 dp[1] = dp[0] = 1 dp[2] = dp[1] + dp[0] = 2 dp[3] = dp[2] + dp[1] + dp[0] = 4 dp[4] = dp[3] + dp[2] + dp[1] = 7

如果代码运行处的结果不是想要的结果就把dp[i]都打出来,看看和我们推导的一不一样。

经过以上的分析C++代码如下:

class Solution {
public:
    int combinationSum4(vector<int>& nums, int target) {
        vector<int> dp(target + 1, 0);
        dp[0] = 1;
        for (int i = 0; i <= target; i++) {
            for (int j = 0; j < nums.size(); j++) {
                if (i - nums[j] >= 0) {
                    dp[i] += dp[i - nums[j]];
                }
            }
        }
        return dp[target];
    }
};

C++测试用例有超过两个树相加超过int的数据所以需要在if里加上dp[i] < INT_MAX - dp[i - num]。

但java就不用考虑这个限制我理解java里的int也是四个字节吧也有可能leetcode后台对不同语言的测试数据不一样。