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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:10:36.615000             🧑  作者: Mango

最小化油漆 N 间房屋的成本,使相邻房屋具有不同的颜色

这个主题涉及到了图论中的一个经典问题——涂色问题。在涂色问题中,有一张图,其中每个节点都需要涂上一种颜色,但相邻节点不能涂上相同的颜色。涂色问题的目标是尽可能地少使用颜色。

解决方案

涂色问题可以使用贪心算法来解决。具体来说,可以进行以下步骤:

  1. 选择一个节点并给它着色。
  2. 对于每个与该节点相邻的未着色节点,选择一种颜色,使其颜色与该节点不同,然后将该节点涂上选定的颜色。
  3. 重复步骤2,直到所有节点都被着色。

这种贪心策略能保证使用最少的颜色,但并不一定总是能得到最优解。

实现代码

下面是一个 Python 实现的例子:

def paint_house(n: int, costs: List[List[int]]) -> int:
    if not costs:
        return 0

    dp = costs[0]

    for i in range(1, n):
        curr_dp = costs[i][:]
        curr_dp[0] += min(dp[1], dp[2])
        curr_dp[1] += min(dp[0], dp[2])
        curr_dp[2] += min(dp[0], dp[1])
        dp = curr_dp

    return min(dp)

该代码实现了一个动态规划算法来解决房屋涂色问题,其中 costs 表示每间房屋涂相应颜色的成本。通过动态规划,能够求出涂完 n 间房屋后的最小成本,并将其返回。

复杂度分析
  • 时间复杂度:$O(n)$,其中 $n$ 是房屋的数量。
  • 空间复杂度:$O(1)$,只使用了常数级别的额外空间。