Min-Coin变化变化

时间:2015-05-28 14:49:29

标签: algorithm coin-change

Min-Coin Change问​​题经过深入研究(可在此处找到解释:http://www.algorithmist.com/index.php/Min-Coin_Change),但我有兴趣解决它的变体:

  

对于一组值V,确定最小硬币组C,使得V中的每个值可以作为C中的硬币之和获得,其中该组中的每个硬币最多只能使用一次。最小的我们是指最少的硬币数量。

例如,如果V = {3,8,9,10,11},则很容易看出C = {1,2,8},因为1 + 2 = 3,8 = 8,9 = 1 + 8,10 = 2 + 8和11 = 1 + 2 + 8.没有较小的集合C'也涵盖所有这些数量。

到目前为止,我无法想到任何比粗暴强制子集更好的工作方法,这显然不适用于大V。我正在寻找有人向我展示更好的解决方案或指向我相关的方向问题。

编辑:请注意,可能有多个最小集合,我只想找到其中一个。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

只是一个非常局部的解决方案/评论:

如果您的集合V的大小为N,那么在C中至少需要ceil [log_2(N)]个元素。实际上,使用一组m个元素生成的值的数量最多为2 ^ m,因此你必须有2 ^ | C | > = N。

如果在至少但不是所有V的数量中设置为1的总位数(在数字的二进制表示中)等于n,则在C中最多需要n个元素。此外,您通过让C = {2 ^ {x_1} * r,..,2 ^ {x_n} * r}得到这个大小的集合C,其中x_i是在至少一个但不是所有元素中设置为1的位V和r由在V的所有元素中设置为1的位组成。

在你的情况下,你可以观察到两个绑定匹配,因此上面第二段构造的集合C(实际上等于你建议的那个)是你问题的解决方案。

修改

基于以上所述,以下结构如何:

令n为V的二进制表示最大元素中的位数。

设S = {1,..,n}。令T为在V的所有元素中设置为零的位集。设S_0是在V的所有元素中设置为1的位集。 设x_1为S \ setminus的第一个元素(T \ cup S_0)。设S_1由在V的所有元素中取与x_1相同的值的所有位组成。 设x_2是S \ setminus的第一个元素(T \ cup S_0 \ cup S_1)。设S_2由V的所有元素中与x_2取相同值的所有位组成。 让x_3 .. ......依此类推,直到S =(T \杯S_0 \杯S_1 \杯S_r)。

然后通过考虑由...定义的数字x_0,x_1,...,x_r来获得C. x_i = sum_ {j \ cup S_i} 2 ^ j

我相信这会产生最佳的C组(尽管我还没有证据)。

例如,在您的示例中,您将以二进制表示形式编写     3 = 0011     8 = 1000     9 = 1001     10 = 1010     11 = 1011

所以 T_0 = {3},S_0 = {},S_1 = {1},S_2 = {2},S_3 = {4}。