给你一个整数数组 coins
,表示不同面额的硬币;以及一个整数 amount
,表示总金额。
计算并返回可以凑成总金额所需的 最少的硬币个数 。如果没有任何一种硬币组合能组成总金额,返回 -1
。
你可以认为每种硬币的数量是无限的。
示例 1:
输入:coins = [1, 2, 5], amount = 11
输出:3
解释:11 = 5 + 5 + 1
示例 2:
输入:coins = [2]
, amount = 3
输出:-1
示例 3:
输入:coins = [1], amount = 0
输出:0
我们采用自下而上的方式进行思考。仍定义
为组成金额
所需最少的硬币数量,假设在计算
之前,我们已经计算出
的答案。 则 F(i)F(i)F(i) 对应的转移方程应为
其中
代表的是第 jjj 枚硬币的面值,即我们枚举最后一枚硬币面额是
,那么需要从
这个金额的状态
转移过来,再算上枚举的这枚硬币数量
的贡献,由于要硬币数量最少,所以
为前面能转移过来的状态的最小值加上枚举的硬币数量
。
例子1:假设
coins = [1, 2, 5], amount = 11 则,当 i==0时无法用硬币组成,为 0 。当 i<0时,忽略 F(i)
F(i) 最小硬币数量 F(0) 0 //金额为0不能由硬币组成 F(1) 1 //F(1)=min(F(1−1),F(1−2),F(1−5))+1=1 F(2) 1 //F(2)=min(F(2−1),F(2−2),F(2−5))+1=1 F(3) 2 //F(3)=min(F(3−1),F(3−2),F(3−5))+1=2 F(4) 2 //F(4)=min(F(4−1),F(4−2),F(4−5))+1=2 ... ... F(11) 3 //F(11)=min(F(11−1),F(11−2),F(11−5))+1=3 我们可以看到问题的答案是通过子问题的最优解得到的。 例子2:假设
coins = [1, 2, 3], amount = 6
在上图中,可以看到:
class Solution {
public:
int coinChange(vector<int>& coins, int amount) {
int Max = amount + 1;
vector<int> dp(amount + 1, Max);
dp[0] = 0;
for (int i = 1; i <= amount; ++i) {
for (int j = 0; j < (int)coins.size(); ++j) {
if (coins[j] <= i) {
dp[i] = min(dp[i], dp[i - coins[j]] + 1);
}
}
}
return dp[amount] > amount ? -1 : dp[amount];
}
};
复杂度分析
时间复杂度:O(Sn),其中S是金额,n是面额数。我们一共需要计算O(S)个状态,S为题目所给的总金额。对于每个状态,每次需要枚举n个面额来转移状态,所以一共需要O(Sn)的时间复杂度。 空间复杂度:O(S)。数组
需要开长度为总金额S的空间。