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鸡蛋题库

鸡蛋掉落

给你 k 枚相同的鸡蛋,并可以使用一栋从第 1 层到第 n 层共有 n 层楼的建筑。

已知存在楼层 f ,满足 0 <= f <= n ,任何从 高于 f 的楼层落下的鸡蛋都会碎,从 f 楼层或比它低的楼层落下的鸡蛋都不会破。

每次操作,你可以取一枚没有碎的鸡蛋并把它从任一楼层 x 扔下(满足 1 <= x <= n)。如果鸡蛋碎了,你就不能再次使用它。如果某枚鸡蛋扔下后没有摔碎,则可以在之后的操作中 重复使用 这枚鸡蛋。

请你计算并返回要确定 f 确切的值 的 最小操作次数 是多少?

方案 动态规划

思路: 逆向思维,如果我们可以做 t 次操作,而且有 k 个鸡蛋,那么我们能找到答案的最高的 n 是多少?

  1. 状态定义: dp[i][j] 表示可以做i次操作,而且有j个鸡蛋时的最高楼层
  2. 状态转移方程:我们需要找出最高的 n,因此我们不必思考到底在哪里扔这个鸡蛋,我们只需要扔出一个鸡蛋,看看到底发生了什么:
    • 如果鸡蛋没有碎,那么对应的是dp(i - 1, j),也就是说在这一层的上方可以有dp(i - 1, j)
    • 如果鸡蛋碎了,那么对应的是dp(i - 1, j - 1),也就是说在这一层的下方可以有dp(i - 1, j - 1)
    • 可得方程为: dp(i,j)=1+dp(i−1,j−1)+dp(i−1,j)
  3. 初始状态: dp[i][j] 初始为0 ,当k≥1 时,dp(1, j)=1
  4. 问题答案: 操作次数是一定不会超过楼层数的,当i>=n 时,i 即为所求操作次数
function superEggDrop(k, n) {
if(n==1){
return 1
}
const dp=new Array(n+1).fill(0).map(value=>new Array(k+1).fill(0));
for(let i=1;i<=k;i++){
dp[1][i]=1;
}
let result=-1;
for(let i=2;i<=n;i++){
for(let j=1;j<=k;j++){
dp[i][j]=1+dp[i-1][j-1]+dp[i-1][j];
}
if(dp[i][k]>=n){
result=i;
break;
}
}
return result;
};

性能分析:

  • 时间复杂度:O(knlogn)。我们需要计算 O(kn) 个状态,每个状态计算时需要 O(logn) 的时间进行二分查找。
  • 空间复杂度:O(kn)。我们需要 O(kn) 的空间存储每个状态的解。