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最接近目标价格的甜点成本

你打算做甜点,现在需要购买配料。目前共有 n 种冰激凌基料和 m 种配料可供选购。而制作甜点需要遵循以下几条规则: 必须选择 一种 冰激凌基料。 可以添加 一种或多种 配料,也可以不添加任何配料。 每种类型的配料 最多两份 。 给你以下三个输入: baseCosts ,一个长度为 n 的整数数组,其…

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当前训练重点

中等 · 状态·转移·动态规划

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答案摘要

每种类型的配料最多可以选两份,因此,我们可以复制一份配料,然后利用 `DFS` 枚举子集之和。在实现上,我们可以只枚举一半的配料的所有子集和,然后在另一半配料子集和中,利用二分查找找到最接近的配料。 时间复杂度 $O(n \times 2^m \times \log {2^m})$。

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题目描述

你打算做甜点,现在需要购买配料。目前共有 n 种冰激凌基料和 m 种配料可供选购。而制作甜点需要遵循以下几条规则:

  • 必须选择 一种 冰激凌基料。
  • 可以添加 一种或多种 配料,也可以不添加任何配料。
  • 每种类型的配料 最多两份

给你以下三个输入:

  • baseCosts ,一个长度为 n 的整数数组,其中每个 baseCosts[i] 表示第 i 种冰激凌基料的价格。
  • toppingCosts,一个长度为 m 的整数数组,其中每个 toppingCosts[i] 表示 一份i 种冰激凌配料的价格。
  • target ,一个整数,表示你制作甜点的目标价格。

你希望自己做的甜点总成本尽可能接近目标价格 target

返回最接近 target 的甜点成本。如果有多种方案,返回 成本相对较低 的一种。

 

示例 1:

输入:baseCosts = [1,7], toppingCosts = [3,4], target = 10
输出:10
解释:考虑下面的方案组合(所有下标均从 0 开始):
- 选择 1 号基料:成本 7
- 选择 1 份 0 号配料:成本 1 x 3 = 3
- 选择 0 份 1 号配料:成本 0 x 4 = 0
总成本:7 + 3 + 0 = 10 。

示例 2:

输入:baseCosts = [2,3], toppingCosts = [4,5,100], target = 18
输出:17
解释:考虑下面的方案组合(所有下标均从 0 开始):
- 选择 1 号基料:成本 3
- 选择 1 份 0 号配料:成本 1 x 4 = 4
- 选择 2 份 1 号配料:成本 2 x 5 = 10
- 选择 0 份 2 号配料:成本 0 x 100 = 0
总成本:3 + 4 + 10 + 0 = 17 。不存在总成本为 18 的甜点制作方案。

示例 3:

输入:baseCosts = [3,10], toppingCosts = [2,5], target = 9
输出:8
解释:可以制作总成本为 8 和 10 的甜点。返回 8 ,因为这是成本更低的方案。

示例 4:

输入:baseCosts = [10], toppingCosts = [1], target = 1
输出:10
解释:注意,你可以选择不添加任何配料,但你必须选择一种基料。

 

提示:

  • n == baseCosts.length
  • m == toppingCosts.length
  • 1 <= n, m <= 10
  • 1 <= baseCosts[i], toppingCosts[i] <= 104
  • 1 <= target <= 104
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解题思路

方法一:枚举子集和 + 排序 + 二分查找

每种类型的配料最多可以选两份,因此,我们可以复制一份配料,然后利用 DFS 枚举子集之和。在实现上,我们可以只枚举一半的配料的所有子集和,然后在另一半配料子集和中,利用二分查找找到最接近的配料。

时间复杂度 O(n×2m×log2m)O(n \times 2^m \times \log {2^m})

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class Solution:
    def closestCost(
        self, baseCosts: List[int], toppingCosts: List[int], target: int
    ) -> int:
        def dfs(i, t):
            if i >= len(toppingCosts):
                arr.append(t)
                return
            dfs(i + 1, t)
            dfs(i + 1, t + toppingCosts[i])

        arr = []
        dfs(0, 0)
        arr.sort()
        d = ans = inf

        # 选择一种冰激淋基料
        for x in baseCosts:
            # 枚举子集和
            for y in arr:
                # 二分查找
                i = bisect_left(arr, target - x - y)
                for j in (i, i - 1):
                    if 0 <= j < len(arr):
                        t = abs(x + y + arr[j] - target)
                        if d > t or (d == t and ans > x + y + arr[j]):
                            d = t
                            ans = x + y + arr[j]
        return ans
speed

复杂度分析

指标
时间Depends on the final approach
空间Depends on the final approach
psychology

面试官常问的追问

外企场景
  • question_mark

    Assess the candidate’s ability to identify the right problem-solving pattern for state transitions and dynamic programming.

  • question_mark

    Evaluate whether they can efficiently manage the search space using dynamic programming or brute force.

  • question_mark

    Look for understanding of backtracking as a technique to optimize the search for solutions.

warning

常见陷阱

外企场景
  • error

    Not properly handling the combination of base costs and toppings, leading to inefficient or incorrect solutions.

  • error

    Misunderstanding the problem’s constraints, resulting in an overcomplicated approach when brute force would suffice.

  • error

    Failing to optimize by pruning unnecessary branches during backtracking, leading to excessive computation.

swap_horiz

进阶变体

外企场景
  • arrow_right_alt

    Increase the number of base flavors or topping types, testing the scalability of the solution.

  • arrow_right_alt

    Introduce a minimum cost constraint, where the total dessert cost must exceed a certain threshold.

  • arrow_right_alt

    Expand the problem to allow for more complex dessert types with multiple layers or categories of toppings.

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常见问题

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最接近目标价格的甜点成本题解:状态·转移·动态规划 | LeetCode #1774 中等