LeetCode 题解工作台

石子游戏 V

几块石子 排成一行 ,每块石子都有一个关联值,关联值为整数,由数组 stoneValue 给出。 游戏中的每一轮:Alice 会将这行石子分成两个 非空行 (即,左侧行和右侧行);Bob 负责计算每一行的值,即此行中所有石子的值的总和。Bob 会丢弃值最大的行,Alice 的得分为剩下那行的值(每轮…

category

4

题型

code_blocks

5

代码语言

hub

3

相关题

当前训练重点

困难 · 状态·转移·动态规划

bolt

答案摘要

我们先预处理出前缀和数组 ,其中 表示数组 前 个元素的和。 接下来,我们设计一个函数 $\textit{dfs}(i, j)$,表示数组 中下标范围 $[i, j]$ 内的石子,Alice 能够获得的最大分数。那么答案就是 $\textit{dfs}(0, n - 1)$。

Interview AiBox logo

Interview AiBox 实时 AI 助手,陪你讲清 状态·转移·动态规划 题型思路

试试 AiBox 面试助手arrow_forward
description

题目描述

几块石子 排成一行 ,每块石子都有一个关联值,关联值为整数,由数组 stoneValue 给出。

游戏中的每一轮:Alice 会将这行石子分成两个 非空行(即,左侧行和右侧行);Bob 负责计算每一行的值,即此行中所有石子的值的总和。Bob 会丢弃值最大的行,Alice 的得分为剩下那行的值(每轮累加)。如果两行的值相等,Bob 让 Alice 决定丢弃哪一行。下一轮从剩下的那一行开始。

剩下一块石子 时,游戏结束。Alice 的分数最初为 0

返回 Alice 能够获得的最大分数

 

示例 1:

输入:stoneValue = [6,2,3,4,5,5]
输出:18
解释:在第一轮中,Alice 将行划分为 [6,2,3],[4,5,5] 。左行的值是 11 ,右行的值是 14 。Bob 丢弃了右行,Alice 的分数现在是 11 。
在第二轮中,Alice 将行分成 [6],[2,3] 。这一次 Bob 扔掉了左行,Alice 的分数变成了 16(11 + 5)。
最后一轮 Alice 只能将行分成 [2],[3] 。Bob 扔掉右行,Alice 的分数现在是 18(16 + 2)。游戏结束,因为这行只剩下一块石头了。

示例 2:

输入:stoneValue = [7,7,7,7,7,7,7]
输出:28

示例 3:

输入:stoneValue = [4]
输出:0

 

提示:

  • 1 <= stoneValue.length <= 500
  • 1 <= stoneValue[i] <= 106
lightbulb

解题思路

方法一:记忆化搜索 + 剪枝

我们先预处理出前缀和数组 s\textit{s},其中 s[i]\textit{s}[i] 表示数组 stoneValue\textit{stoneValue}ii 个元素的和。

接下来,我们设计一个函数 dfs(i,j)\textit{dfs}(i, j),表示数组 stoneValue\textit{stoneValue} 中下标范围 [i,j][i, j] 内的石子,Alice 能够获得的最大分数。那么答案就是 dfs(0,n1)\textit{dfs}(0, n - 1)

函数 dfs(i,j)\textit{dfs}(i, j) 的计算过程如下:

  • 如果 iji \geq j,说明只剩下一块石子,Alice 无法进行分割,因此返回 00
  • 否则,我们枚举分割点 kk,即 ik<ji \leq k < j,将数组 stoneValue\textit{stoneValue} 中下标范围 [i,j][i, j] 内的石子分割为 [i,k][i, k][k+1,j][k + 1, j] 两部分,计算出 aabb,分别表示两部分的石子总和。然后我们分别计算 dfs(i,k)\textit{dfs}(i, k)dfs(k+1,j)\textit{dfs}(k + 1, j),并更新答案。

注意,如果满足 a<ba < b 并且 ansa×2\textit{ans} \geq a \times 2,那么这一次枚举可以跳过;如果满足 a>ba > b 并且 ansb×2\textit{ans} \geq b \times 2,那么后续的枚举都可以跳过,直接退出循环。

最后,我们返回答案即可。

为了避免重复计算,我们可以使用记忆化搜索,同时使用剪枝优化枚举的效率。

时间复杂度 O(n3)O(n^3),空间复杂度 O(n2)O(n^2)。其中 nn 为数组 stoneValue\textit{stoneValue} 的长度。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
def max(a: int, b: int) -> int:
    return a if a > b else b


class Solution:
    def stoneGameV(self, stoneValue: List[int]) -> int:
        @cache
        def dfs(i: int, j: int) -> int:
            if i >= j:
                return 0
            ans = l = 0
            r = s[j + 1] - s[i]
            for k in range(i, j):
                l += stoneValue[k]
                r -= stoneValue[k]
                if l < r:
                    if ans >= l * 2:
                        continue
                    ans = max(ans, l + dfs(i, k))
                elif l > r:
                    if ans >= r * 2:
                        break
                    ans = max(ans, r + dfs(k + 1, j))
                else:
                    ans = max(ans, max(l + dfs(i, k), r + dfs(k + 1, j)))
            return ans

        s = list(accumulate(stoneValue, initial=0))
        return dfs(0, len(stoneValue) - 1)
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

    Understanding of dynamic programming and state transitions is key.

  • question_mark

    Ability to break down the problem into smaller subproblems.

  • question_mark

    Efficient computation using precomputed sums is a strong signal.

warning

常见陷阱

外企场景
  • error

    Failing to consider all possible divisions of the array.

  • error

    Not optimizing the solution with precomputed sums, leading to inefficient code.

  • error

    Overcomplicating the dynamic programming state, missing simpler solutions.

swap_horiz

进阶变体

外企场景
  • arrow_right_alt

    Consider variations where Alice's scoring method changes or where Bob's discard rule is different.

  • arrow_right_alt

    Solve with a greedy strategy or approximate solution to test how close it gets to the optimal solution.

  • arrow_right_alt

    Explore cases with larger arrays to see how the solution scales.

help

常见问题

外企场景

石子游戏 V题解:状态·转移·动态规划 | LeetCode #1563 困难