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动态规划

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发表于 2023-9-18 17:04 |只看该作者 |正序浏览

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动态规划（Dynamic Programming）是一种在计算机科学和数学中常用的算法设计和优化技术，用于解决多阶段决策问题和优化问题。它以自底向上的方式逐步构建解决方案，并利用子问题的最优解来求解整体问题。
动态规划通常应用于具有重叠子问题和最优子结构性质的问题。重叠子问题指的是原问题可以被拆分成若干个相似的子问题，而最优子结构性质表示原问题的最优解可以从子问题的最优解中推导出来。
动态规划的核心思想是将原问题划分为若干个子问题，并通过求解子问题的最优解来构建整体问题的最优解。这一过程可以通过动态规划表或递归函数来实现。
动态规划的一般步骤如下：

1.定义状态：根据问题的特性，定义子问题中需要求解的状态。这些状态通常是问题中变化的参数。
2.确定状态转移方程：通过观察问题的特点和子问题之间的关系，建立状态之间的转移方程。这个方程描述了当前状态和之前状态之间的关系。
3.初始化边界条件：确定初始状态的值或边界情况。
4.递推求解：根据状态转移方程，从初始状态开始，逐步计算出更复杂的状态，直到计算出最终的目标状态。
5.储存结果：将计算得到的状态值存储起来，以供后续的计算使用。
6.返回最优解：根据需要，从存储的状态中获取最终的最优解。

动态规划的优势在于通过储存子问题的解来避免重复计算，提高算法的效率。它能够有效地解决一些经典问题，如背包问题、最长公共子序列问题、最短路径问题等，并且可以扩展到更复杂的问题。
需要注意的是，动态规划并非解决所有问题的通用方法，它仅适用于满足重叠子问题和最优子结构条件的问题。在实际应用中，需要仔细分析问题的特点，并理解动态规划的适用性和实现细节，才能正确地应用该方法解决问题。