记忆和动态规划的区别是什么?我认为动态规划是记忆的一个子集。对吗?


当前回答

动态规划通常被称为记忆!

Memoization is the top-down technique(start solving the given problem by breaking it down) and dynamic programming is a bottom-up technique(start solving from the trivial sub-problem, up towards the given problem) DP finds the solution by starting from the base case(s) and works its way upwards. DP solves all the sub-problems, because it does it bottom-up Unlike Memoization, which solves only the needed sub-problems DP has the potential to transform exponential-time brute-force solutions into polynomial-time algorithms. DP may be much more efficient because its iterative On the contrary, Memoization must pay for the (often significant) overhead due to recursion.

简单来说, 记忆法使用自顶向下的方法来解决问题,即从核心(主要)问题开始,然后将其分解为子问题,并以类似的方式解决这些子问题。在这种方法中,同一子问题可能会多次出现,消耗更多的CPU周期,从而增加时间复杂度。而在动态规划中,同一子问题不会求解多次,而是利用其先验结果来优化解。

其他回答

想想两种方法,

我们把大问题分解成小问题——自顶向下的方法。 我们从最小的子问题开始,到达更大的问题——自下而上的方法。

在Memoization中,我们使用(1.),我们将每个函数调用保存在缓存中,并从那里进行回调。它有点昂贵,因为它涉及到递归调用。

在动态规划中,我们使用(2.)来维护一个表,通过使用保存在表中的数据(通常称为dp-table)自底向上解决子问题。

注意:

两者都适用于具有重叠子问题的问题。 由于递归函数调用期间涉及的开销,内存相对于DP执行得较差。 渐近时间复杂度保持不变。

从维基百科:

记忆有关

在计算中,记忆是一种主要使用的优化技术 通过函数调用来加速计算机程序,避免重复 对先前处理过的输入的结果的计算。

动态规划

在数学和计算机科学中,动态规划是一种方法 把复杂的问题分解成更简单的问题 子问题。

当把一个问题分解成更小/更简单的子问题时,我们经常会不止一次遇到相同的子问题——所以我们使用Memoization来保存以前的计算结果,这样我们就不需要重复它们了。

动态编程经常遇到使用内存是有意义的情况,但您可以使用任何一种技术而不必使用另一种技术。

记忆和动态规划都只解决单个子问题一次。

记忆化使用递归并自顶向下工作,而动态规划则相反,自底向上解决问题。

下面是一个有趣的类比

自上而下-首先你说我将接管世界。你会怎么做呢?你说我会先拿下亚洲。你会怎么做呢?我会先接管印度。我会成为德里的首席部长,等等。

自下而上——你说我会成为德里的首席部长。然后我会接管印度,然后是亚洲所有其他国家,最后我会接管全世界。

(1)从概念上讲,记忆和DP其实是一回事。因为:考虑DP的定义:“重叠子问题”和“最优子结构”。记忆完全具备这两点。

(2)在递归较深的情况下,记忆是DP方法,存在栈溢出风险。DP自下而上没有这种风险。

(3)记忆需要一个哈希表。额外的空间和查找时间。

为了回答这个问题:

-从概念上讲,(1)意味着它们是一样的东西。

-考虑(2),如果你真的想,记忆化是DP的一个子集,从某种意义上说,可以通过记忆化解决的问题可以通过DP解决,但是可以通过DP解决的问题可能无法通过记忆化解决(因为它可能会堆栈溢出)。

把(3)考虑在内,它们在性能上有微小的差异。

我想举个例子;

问题:

你正在爬楼梯。到达顶端需要n步。 每次你可以爬1或2级台阶。有多少不同的方式 你能爬到山顶吗?

带记忆的递归

通过这种方式,我们在memo数组的帮助下修剪(从树或灌木中去除多余的材料)递归树,并将递归树的大小减小到nn。

public class Solution {
    public int climbStairs(int n) {
        int memo[] = new int[n + 1];
        return climb_Stairs(0, n, memo);
    }
    public int climb_Stairs(int i, int n, int memo[]) {
        if (i > n) {
            return 0;
        }
        if (i == n) {
            return 1;
        }
        if (memo[i] > 0) {
            return memo[i];
        }
        memo[i] = climb_Stairs(i + 1, n, memo) + climb_Stairs(i + 2, n, memo);
        return memo[i];
    }
}

动态规划

该问题可以分解为多个子问题,并且具有最优子结构的性质,即它的最优解可以由子问题的最优解有效地构造出来,因此可以采用动态规划的方法来求解该问题。

public class Solution {
    public int climbStairs(int n) {
        if (n == 1) {
            return 1;
        }
        int[] dp = new int[n + 1];
        dp[1] = 1;
        dp[2] = 2;
        for (int i = 3; i <= n; i++) {
            dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
        }
        return dp[n];
    }
}

示例摘自https://leetcode.com/problems/climbing-stairs/