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879-盈利计划


LeetCode 879. 盈利计划

集团里有 n 名员工,他们可以完成各种各样的工作创造利润。

i 种工作会产生 profit[i] 的利润,它要求 group[i] 名成员共同参与。如果成员参与了其中一项工作,就不能参与另一项工作。

工作的任何至少产生 minProfit 利润的子集称为 盈利计划 。并且工作的成员总数最多为 n

有多少种计划可以选择?因为答案很大,所以 返回结果模 10^9 + 7 的值。

示例 1:

输入:n = 5, minProfit = 3, group = [2,2], profit = [2,3]
输出:2
解释:至少产生 3 的利润,该集团可以完成工作 0 和工作 1 ,或仅完成工作 1 。
总的来说,有两种计划。

示例 2:

输入:n = 10, minProfit = 5, group = [2,3,5], profit = [6,7,8]
输出:7
解释:至少产生 5 的利润,只要完成其中一种工作就行,所以该集团可以完成任何工作。
有 7 种可能的计划:(0)(1)(2)(0,1)(0,2)(1,2),以及 (0,1,2)

method

dp[i][j][k]:前面i份工作,刚好j个人,利润至少为k的方案数
相当于是两个维度的背包,且第二个维度是价值(利润)至少为某个值,而不是普通的不超过某个值(背包容量)

对于每件物品(令下标从 1 开始),我们有「选」和「不选」两种决策:

不选:显然有:

:首先需要满足人数达到要求(j >= group[i - 1]),还需要考虑「至少利润」负值问题
如果直接令「利润维度」为 k - profit[i - 1] 可能会出现负值,那么负值是否为合法状态呢?这需要结合「状态定义」来看,由于是「利润至少为 k」,因此属于「合法状态」,需要参与转移。
由于我们没有设计动规数组存储「利润至少为负权」状态,我们需要根据「状态定义」做一个等价替换,将这个「状态」映射到 f[i][j][0]。这主要是利用所有的任务利润都为“非负数”,所以不可能出现利润为负的情况,这时候「利润至少为某个负数 k」的方案数其实是完全等价于「利润至少为 0」的方案数。

如果当前的利润pro>=k,已经满足要求了,那之后的工作利润只要0就行
如果当前的利润pro<k,说明后面的工作还需要k-pro的利润

这里所说的员工最多为n,意思是没要求所有人都要有工作,也就是背包容量上限为n,这样就需要把容量0-n的情况都考虑,也就是累加起来

初始化:前面0份工作,刚好0人的时候,利润至少为0的方案数是1

int profitableSchemes(int n, int minProfit, vector<int>& group, vector<int>& profit) {
    int MOD = 1e9 + 7;
    int m = group.size();
    int dp[m + 1][n + 1][minProfit + 1];
    memset(dp, 0, sizeof(dp));
    dp[0][0][0] = 1;    // 初始化
    for (int i = 1; i <= m; i++) {
        int grp = group[i - 1], pro = profit[i - 1];
        for (int j = 0; j <= n; j++) {  // 每个物品的代价
            for (int k = 0; k <= minProfit; k++) {  // 每个物品的价值
                if (j < grp) dp[i][j][k] = dp[i - 1][j][k];
                else dp[i][j][k] = (dp[i - 1][j][k] + dp[i - 1][j - grp][max(0, k - pro)]) % MOD;
            }
        }
    }
    int res = 0;
    // 定义是刚好k个人,要把0-n的情况累加
    for (int j = 0; j <= n; j++) 
        res = (res + dp[m][j][minProfit]) % MOD; 
    return res;
}

可以状态压缩

int profitableSchemes(int n, int minProfit, vector<int>& group, vector<int>& profit) {
    int MOD = 1e9 + 7;
    int m = group.size();
    int dp[n + 1][minProfit + 1];
    memset(dp, 0, sizeof(dp));
    dp[0][0] = 1;    // 初始化
    for (int i = 1; i <= m; i++) {
        int grp = group[i - 1], pro = profit[i - 1];
        for (int j = n; j >= grp; j--) {
            for (int k = minProfit; k >= 0; k--) {
                dp[j][k] = (dp[j][k] + dp[j - grp][max(0, k - pro)]) % MOD;
            }
        }
    }
    int res = 0;
    // 定义是刚好k个人,要把0-n的情况累加
    for (int j = 0; j <= n; j++) 
        res = (res + dp[j][minProfit]) % MOD; 
    return res;
}

另一种定义

dp[i][j][k]:为考虑前 i 件物品,使用人数不超过 j,所得利润至少为 k 的方案数

int profitableSchemes(int n, int minProfit, vector<int>& group, vector<int>& profit) {
    int MOD = 1e9 + 7;
    int m = group.size();
    int dp[m + 1][n + 1][minProfit + 1];    // 前面i件物品,至多j个人,利润至少为k的方案数
    memset(dp, 0, sizeof(dp));
    for (int j = 0; j <= n; j++) dp[0][j][0] = 1;
    for (int i = 1; i <= m; i++) {
        int grp = group[i - 1], pro = profit[i - 1];
        for (int j = 0; j <= n; j++) {
            for (int k = 0; k <= minProfit; k++) {
                if (j < grp) dp[i][j][k] = dp[i - 1][j][k];
                else dp[i][j][k] = (dp[i - 1][j][k] + dp[i - 1][j - grp][max(0, k - pro)]) % MOD;
            }
        }
    }
    return dp[m][n][minProfit];
}

可以状态压缩

int profitableSchemes(int n, int minProfit, vector<int>& group, vector<int>& profit) {
    int MOD = 1e9 + 7;
    int m = group.size();
    int dp[n + 1][minProfit + 1];    
    memset(dp, 0, sizeof(dp));
    for (int j = 0; j <= n; j++) dp[j][0] = 1;    // 前面i件物品,至多j个人,利润至少为k的方案数  
    for (int i = 1; i <= m; i++) {
        int grp = group[i - 1], pro = profit[i - 1];
        for (int j = n; j >= grp; j--) {
            for (int k = minProfit; k >= 0; k--) {
                dp[j][k] = (dp[j][k] + dp[j - grp][max(0, k - pro)]) % MOD;
            }
        }
    }
    return dp[n][minProfit];
}

文章作者: kunpeng
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