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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:40:41.603000             🧑  作者: Mango

求出最小和,以便采用每三个连续元素之一

在实际应用中,有时需要从一组数据中选出若干个数,使得它们的和最小,并且这些数的下标必须是三个连续的数之一。这个问题可以通过动态规划算法来解决。下面我们就来介绍一下这个算法的思路和实现。

算法思路

设变量 $f_i$ 表示前 $i$ 个数中选出若干个数,使得它们的和最小,并且这些数的下标必须是三个连续的数之一,那么有如下的状态转移方程:

$$ f_i=\min{f_{i-1},f_{i-2},f_{i-3}}+a_i,\ \text{其中}\ i\in[3,n] $$

其中 $a_i$ 表示第 $i$ 个数。根据这个方程,我们可以通过动态规划来求出最终的答案 $f_n$。

代码实现

下面是一个具体的代码实现。为了方便起见,我们假设数组下标从 $1$ 开始。

def min_sum(a: List[int]) -> int:
    n = len(a)
    f = [0] * (n + 1)

    f[1] = a[1]
    f[2] = a[1] + a[2]
    f[3] = min(a[1] + a[3], a[2] + a[3])

    for i in range(4, n + 1):
        f[i] = min(f[i - 1], f[i - 2], f[i - 3]) + a[i]

    return f[n]
时间复杂度

由于算法只需遍历一遍数组,因此时间复杂度为 $O(n)$。

空间复杂度

算法使用了一个长度为 $n+1$ 的数组进行动态规划,因此空间复杂度为 $O(n)$。

总结

动态规划是一种常见的算法思想,应用广泛,值得我们深入学习和研究。最后,我们再次强调一下,代码务必考虑到边界情况并进行充分的测试。