什么是动态规划?

它与递归、记忆等有什么不同?

我读过维基百科上关于它的文章,但我还是不太明白。


当前回答

动态规划是求解具有重叠子问题的问题的一种技术。 动态规划算法只解决每个子问题一次,然后 将答案保存在一个表(数组)中。 避免每次遇到子问题时重新计算答案的工作。 动态规划的基本思想是: 避免计算相同的东西两次,通常是通过保留子问题的已知结果表。

动态规划算法开发的七个步骤如下:

建立递归属性,给出问题实例的解决方案。 根据递归特性开发递归算法 看看同一个问题的实例是否在递归调用中被一次又一次地解决 开发一个记忆递归算法 查看在内存中存储数据的模式 将记忆递归算法转化为迭代算法 根据需要使用存储对迭代算法进行优化(存储优化)

其他回答

记忆是指存储函数调用之前的结果(给定相同的输入,真正的函数总是返回相同的结果)。在存储结果之前,算法的复杂性并没有什么不同。

递归是函数调用自身的方法,通常使用较小的数据集。由于大多数递归函数可以转换为类似的迭代函数,这对算法复杂性也没有影响。

动态规划是解决较容易解决的子问题,并由此建立答案的过程。大多数DP算法将处于贪婪算法(如果存在的话)和指数算法(枚举所有可能性并找到最佳的一个)之间的运行时间。

DP算法可以用递归来实现,但它们不必这样做。 DP算法不能通过记忆来加速,因为每个子问题只被解决(或“solve”函数被调用)一次。

动态规划是指使用过去的知识来更容易地解决未来的问题。

一个很好的例子是求解n=1,000,002的斐波那契数列。

这将是一个非常漫长的过程,但是如果我给出n=1,000,000和n=1,000,001的结果呢?突然之间,问题变得更容易控制了。

动态规划在字符串问题中被大量使用,例如字符串编辑问题。您解决问题的一个子集,然后使用该信息来解决更困难的原始问题。

使用动态编程,通常将结果存储在某种表中。当你需要一个问题的答案时,你可以参考表格,看看你是否已经知道它是什么。如果没有,你可以利用表格中的数据为自己找到答案提供一个垫脚石。

Cormen算法书中有一章是关于动态规划的。而且它在谷歌Books上是免费的!点击这里查看。

动态规划的关键是“重叠子问题”和“最优子结构”。问题的这些性质意味着最优解是由它的子问题的最优解组成的。例如,最短路径问题具有最优子结构。从A到C的最短路径是从A到某个节点B的最短路径,后面跟着从该节点B到C的最短路径。

更详细地说,要解决最短路径问题,您将:

求出从起始节点到触及它的每个节点的距离(比如从A到B和C) 求出这些节点到与其接触的节点的距离(从B到D和E,以及从C到E和F) 我们现在知道了从A到E的最短路径:它是我们访问过的某个节点x的A-x和x-E的最短和(B或C) 重复这个过程,直到到达最终的目标节点

因为我们是自下而上地工作,所以当需要使用这些子问题时,我们已经通过记忆它们得到了它们的解决方案。

记住,动态规划问题必须有重叠的子问题和最优的子结构。斐波那契数列的生成不是一个动态规划问题;它利用记忆,因为它有重叠的子问题,但它没有最优的子结构(因为不涉及优化问题)。

动态规划是求解具有重叠子问题的问题的一种技术。 动态规划算法只解决每个子问题一次,然后 将答案保存在一个表(数组)中。 避免每次遇到子问题时重新计算答案的工作。 动态规划的基本思想是: 避免计算相同的东西两次,通常是通过保留子问题的已知结果表。

动态规划算法开发的七个步骤如下:

建立递归属性,给出问题实例的解决方案。 根据递归特性开发递归算法 看看同一个问题的实例是否在递归调用中被一次又一次地解决 开发一个记忆递归算法 查看在内存中存储数据的模式 将记忆递归算法转化为迭代算法 根据需要使用存储对迭代算法进行优化(存储优化)

简而言之,就是递归记忆和动态规划的区别

顾名思义,动态规划是使用前面的计算值动态地构造下一个新的解决方案

在哪里应用动态规划:如果你的解决方案是基于最优子结构和重叠子问题,那么在这种情况下,使用之前的计算值将是有用的,这样你就不必重新计算它。这是一种自下而上的方法。假设你需要计算fib(n)在这种情况下,你所需要做的就是将之前计算的fib(n-1)和fib(n-2)的值相加

递归:基本上将你的问题细分为更小的部分,以轻松解决它,但请记住,如果我们在其他递归调用中有相同的值,它不会避免重新计算。

记忆:基本上将旧的计算递归值存储在表中被称为记忆,这将避免重新计算,如果它已经被以前的一些调用计算过,因此任何值都将计算一次。因此,在计算之前,我们检查这个值是否已经计算过,如果已经计算过,那么我们从表中返回相同的值,而不是重新计算。这也是一种自上而下的方法