总和为S的最小硬币数

时间:2010-11-22 16:25:58

标签: algorithm dynamic task dynamic-programming

给出N个硬币的列表,它们的值(V1,V2,...,VN)和总和S.找到最小数量的硬币,其总和是S(我们可以使用尽可能多的硬币我们想要的一种类型,或者报告说不可能选择硬币,使它们总和为S.

我尝试理解动态编程,但还没弄清楚。我不明白给出的解释,所以也许你可以给我一些提示如何编程这个任务?没有代码,只是我应该开始的想法。

感谢。

12 个答案:

答案 0 :(得分:11)

这里很好地解释了这个问题的确切答案。 http://www.topcoder.com/tc?module=Static&d1=tutorials&d2=dynProg

答案 1 :(得分:6)

这是一个经典的背包问题,请点击此处查看更多信息:Wikipedia Knapsack Problem

您还应该查看一些排序,特别是从最大值到最小值的排序。

答案 2 :(得分:3)

正如已经指出的那样,动态编程最适合这个问题。我为此编写了一个Python程序: -

def sumtototal(total, coins_list):
    s = [0]
    for i in range(1, total+1):
        s.append(-1)
        for coin_val in coins_list:
            if i-coin_val >=0 and s[i-coin_val] != -1 and (s[i] > s[i-coin_val] or s[i] == -1):
                s[i] = 1 + s[i-coin_val]

    print s
    return s[total]

total = input()
coins_list = map(int, raw_input().split(' '))
print sumtototal(total, coins_list)

输入:

12 2 3 5

输出结果为:

[0, -1, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 2, 3, 2, 3, 3] 3 list_index是所需的总数,list_index的值是no。获得总数所需的硬币上面输入(得到值12)的答案是3(值为5,5,2的硬币)。

答案 3 :(得分:2)

我认为你想要的方法是这样的:

你知道你想要产生一笔金额S。制作S的唯一方法是先生成S-V1,然后添加一个价值为V1的硬币;或者生成S-V2然后添加一个价值为V2的硬币;或...

反过来,T=S-V1可以从T-V1T-V2生成,或者......

通过这种方式退回,您可以确定从S生成V的最佳方式(如果有)。

答案 4 :(得分:1)

问题已经回答,但我想提供我编写的工作C代码,如果它可以帮助任何人。 enter code here

代码具有硬编码输入,但它只是为了保持简单。最终解决方案是包含每个总和所需硬币数量的数组min。

#include"stdio.h"
#include<string.h>

int min[12] = {100};
int coin[3] = {1, 3, 5};

void
findMin (int sum) 
{
    int i = 0; int j=0;
    min [0] = 0; 

    for (i = 1; i <= sum; i++) {
        /* Find solution for Sum = 0..Sum = Sum -1, Sum, i represents sum
         * at each stage */
        for (j=0; j<= 2; j++) {
            /* Go over each coin that is lesser than the sum at this stage
             * i.e. sum = i */
            if (coin[j] <= i) {
                if ((1 + min[(i - coin[j])]) <= min[i]) { 
                    /* E.g. if coin has value 2, then for sum i = 5, we are 
                     * looking at min[3] */
                    min[i] = 1 + min[(i-coin[j])]; 
                    printf("\nsetting min[%d] %d",i, min[i]);
                }
            }
        }
    }
}
void
initializeMin()
{
    int i =0;
    for (i=0; i< 12; i++) {
        min[i] = 100;
    }
}
void
dumpMin() 
{
    int i =0;
    for (i=0; i< 12; i++) {
        printf("\n Min[%d]: %d", i, min[i]);
    }
}
int main() 
{
    initializeMin();
    findMin(11);
    dumpMin(); 
}

答案 5 :(得分:0)

我不知道动态编程,但我就是这样做的。从零开始,一路前往S。使用一个硬币生成一个集合,然后使用该集合生成两个硬币集,依此类推......搜索S,并忽略大于S的所有值。对于每个值,记住使用的硬币数量。

答案 6 :(得分:0)

很多人已经回答了这个问题。这是一个使用DP的代码

public static List<Integer> getCoinSet(int S, int[] coins) {
    List<Integer> coinsSet = new LinkedList<Integer>();
    if (S <= 0) return coinsSet;

    int[] coinSumArr = buildCoinstArr(S, coins);

    if (coinSumArr[S] < 0) throw new RuntimeException("Not possible to get given sum: " + S);

    int i = S;
    while (i > 0) {
        int coin = coins[coinSumArr[i]];
        coinsSet.add(coin);
        i -= coin;
    }

    return coinsSet;
}

public static int[] buildCoinstArr(int S, int[] coins) {
    Arrays.sort(coins);
    int[] result = new int[S + 1];

    for (int s = 1; s <= S; s++) {
        result[s] = -1;
        for (int i = coins.length - 1; i >= 0; i--) {
            int coin = coins[i];
            if (coin <= s && result[s - coin] >= 0) {
                result[s] = i;
                break;
            }
        }
    }

    return result;
}

答案 7 :(得分:0)

主要思想是 - 对于每个硬币j,值[j]&lt; = i(即总和)我们查看为i值[j](比如说m)求和找到的最小硬币数量(之前找到的) )。如果m + 1小于当前总和i已经找到的最小硬币数,那么我们更新阵列中的硬币数量。

对于ex - sum = 11 n = 3且值[] = {1,3,5}
以下是我们获得的输出

i- 1  mins[i] - 1  
i- 2  mins[i] - 2  
i- 3  mins[i] - 3  
i- 3  mins[i] - 1  
i- 4  mins[i] - 2  
i- 5  mins[i] - 3  
i- 5  mins[i] - 1  
i- 6  mins[i] - 2  
i- 7  mins[i] - 3  
i- 8  mins[i] - 4  
i- 8  mins[i] - 2  
i- 9  mins[i] - 3  
i- 10 mins[i] - 4  
i- 10 mins[i] - 2  
i- 11 mins[i] - 3 

正如我们可以观察到的总和i = 3,5,8和10,我们通过以下方式改进了之前的最小值 -

sum = 3, 3 (1+1+1) coins of 1 to one 3 value coin  
sum = 5, 3 (3+1+1) coins to one 5 value coin  
sum = 8, 4 (5+1+1+1) coins to 2 (5+3) coins  
sum = 10, 4 (5+3+1+1) coins to 2 (5+5) coins.  

因此,对于sum = 11,我们将得到3(5 + 5 + 1)的答案。

这是C中的代码。它类似于topcoder页面中给出的伪代码,其参考在上面的一个答案中提供。

int findDPMinCoins(int value[], int num, int sum)
{
    int mins[sum+1];
    int i,j;

   for(i=1;i<=sum;i++)
       mins[i] = INT_MAX;

    mins[0] = 0;
    for(i=1;i<=sum;i++)
    {
        for(j=0;j<num;j++)
        {
            if(value[j]<=i && ((mins[i-value[j]]+1) < mins[i]))
            {
                mins[i] = mins[i-value[j]] + 1; 
                printf("i- %d  mins[i] - %d\n",i,mins[i]);
            }
        }
    }
    return mins[sum];
}

答案 8 :(得分:0)

int getMinCoins(int arr[],int sum,int index){

        int INFINITY=1000000;
        if(sum==0) return 0;
        else if(sum!=0 && index<0) return INFINITY;

        if(arr[index]>sum) return getMinCoins(arr, sum, index-1);

        return Math.min(getMinCoins(arr, sum, index-1), getMinCoins(arr, sum-arr[index], index-1)+1);
    }

考虑我的硬币。它是否包括在内。如果包含它,则值总和减少硬币值,并且使用的硬币数量增加1.如果不包括,那么我们需要类似地探索剩余的硬币。我们至少接受两个案例。

答案 9 :(得分:0)

我知道这是一个老问题,但这是Java的解决方案。

import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class MinCoinChange {

    public static void min(int[] coins, int money) {
        int[] dp = new int[money + 1];
        int[] parents = new int[money + 1];
        int[] usedCoin = new int[money + 1];
        Arrays.sort(coins);
        Arrays.fill(dp, Integer.MAX_VALUE);
        Arrays.fill(parents, -1);

        dp[0] = 0;
        for (int i = 1; i <= money; ++i) {
            for (int j = 0; j < coins.length && i >= coins[j]; ++j) {
                if (dp[i - coins[j]] + 1 < dp[i]) {
                    dp[i] = Math.min(dp[i], dp[i - coins[j]] + 1);
                    parents[i] = i - coins[j];
                    usedCoin[i] = coins[j];
                }
            }
        }
        int parent = money;
        Map<Integer, Integer> result = new HashMap<>();
        while (parent != 0) {
            result.put(usedCoin[parent], result.getOrDefault(usedCoin[parent], 0) + 1);
            parent = parents[parent];
        }
        System.out.println(result);
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] coins = { 1, 5, 10, 25 };
        min(coins, 30);
    }
}

答案 10 :(得分:0)

对于快速递归解决方案,您可以检查以下链接:java solution

我正在按照最小的步骤来寻找完美的硬币组合。 假设我们有coins = [20, 15, 7]monetaryValue = 37。我的解决方案如下:

[20] -> sum of array bigger than 37? NO -> add it to itself
[20, 20] greater than 37? YES (20 + 20) -> remove last and jump to smaller coin
[20, 15] 35 OK
[20, 15, 15] 50 NO
[20, 15, 7] 42 NO
// Replace biggest number and repeat
[15] 15 OK
[15, 15] 30 OK
[15, 15, 15] 45 NO
[15, 15, 7] 37! RETURN NUMBER!

答案 11 :(得分:0)

def leastCoins(lst, x):
temp = []
if x == 0:
    return 0
else:       
    while x != 0:
        if len(lst) == 0:
            return "Not Possible"
        if x % max(lst) == 0:
            temp.append((max(lst), x//max(lst)))
            x = 0
        elif max(lst) < x:
            temp.append((max(lst), x//max(lst)))
            x = x % max(lst)
            lst.remove(max(lst))
        else:
            lst.remove(max(lst))
return dict(temp) 

leastCoins([17,18,2],100652895656565)