一尘不染

找到可以进行1到99美分的零钱的最少数量的硬币

algorithm

最近,我要求我的同事编写一种算法来解决此问题:

找到可以进行1到99美分的零钱的最少数量的硬币。硬币只能是几美分(1),镍币(5),角钱(10)和四分之一(25),并且您必须能够使用这些硬币将1到99的每个值(以1美分为增量)。

但是,我意识到,如果不检查硬币的每种可能组合,我实际上不知道该如何做。必须有一种更好的方法来解决此问题,但是我不知道这种算法的通用名称是什么,并且我无法找到一种简化方法,而不是研究每个解决方案。

我想知道是否有人可以指出正确的方向,或者提供一种更有效的算法。


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2020-07-28

共1个答案

一尘不染

您正在寻找的是 动态编程

实际上,您不必为每个可能的值枚举所有可能的组合,因为您可以将其构建在先前的答案之上。

您的算法需要采用2个参数:

  • 可能的硬币值列表,在这里 [1, 5, 10, 25]
  • 覆盖范围,在这里 [1, 99]

目标是计算此范围所需的最小硬币集。

最简单的方法是以自下而上的方式进行:

Range     Number of coins (in the minimal set)
          1   5   10   25
[1,1]     1
[1,2]     2
[1,3]     3
[1,4]     4
[1,5]     5
[1,5]*    4   1             * two solutions here
[1,6]     4   1
[1,9]     4   1
[1,10]    5   1             * experience tells us it's not the most viable one :p
[1,10]    4   2             * not so viable either
[1,10]    4   1   1
[1,11]    4   1   1
[1,19]    4   1   1
[1,20]    5   1   1         * not viable (in the long run)
[1,20]    4   2   1         * not viable (in the long run)
[1,20]    4   1   2

这有点容易,在每个步骤中,我们最多可以添加一个硬币,我们只需要知道在哪里。这归结为以下事实:范围[x,y]包含在其中,[x,y+1]因此for的最小集[x,y+1]应包括for
的最小集[x,y]

正如您可能已经注意到的那样,有时会有些犹豫不决,即多套硬币的数量相同。在这种情况下,只能稍后决定丢弃哪一个。

我认为,当注意到添加硬币通常可以使您覆盖所添加硬币的范围更大时,应该可以改善其运行时间。

例如,请注意:

 [1,5]    4*1  1*5
 [1,9]    4*1  1*5

我们添加了镍来覆盖,[1,5]但这[1,9]免费提供给我们!

但是,当处理[2,3,5,10,25]覆盖的令人毛骨悚然的输入集时[2,99],我不确定如何快速检查新集所覆盖的范围,否则实际上效率更高。

2020-07-28