问题:https://leetcode-cn.com/problems/perfect-squares/
给定正整数 n,找到若干个完全平方数(比如 1, 4, 9, 16, ...)使得它们的和等于 n。你需要让组成和的完全平方数的个数最少。
示例 1:
输入: n = 12
输出: 3
解释: 12 = 4 + 4 + 4.
示例 2:
输入: n = 13
输出: 2
解释: 13 = 4 + 9.
GitHub实现:https://github.com/JonathanZxxxx/LeetCode/blob/master/NumSquares.cs
Blog:https://www.cnblogs.com/zxxxx/
一、动态规划实现
1、思路:对一个数字n而言,组成的它的完全平方数的最少个数可以根据它减去i*i(这里i*i<n)后对应的那个数的最少完全平方数加一,通过改变i的值最终取得最小值
从简单情况开始
1 1>=1*1 所以1对应等于0对应的最小个数加1,这里0对应的个数为0
2 2>=1*1 所以2对应等于1对应的最小个个数加1,因为之前已经记录了1对应的最小值为1,所以这里最小为2
3 3>=1*1 所以3对应等于2对应的最小个个数加1,因为之前已经记录了2对应的最小值为1,所以这里最小为3
4 4>=1*1和4>=4 所以4对应等于3或者0对应的最小个个数加1,因为之前已经记录了3对应的最小值为3,0对应的最小值为0,所以最终的最小值为1。
往后的情况依次类推
public int NumSquares(int n)
{
int[] dp = new int[n + 1];
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
dp[i] = n;
}
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
int j = 1;
while (i - j * j >= 0)
{
dp[i] = Math.Min(dp[i], dp[i - j * j] + 1);
j++;
}
}
return dp[n];
}
二、四平方和定理实现
1、思路:任何一个正整数都可以表示成不超过四个整数的平方之和;推论:满足四数平方和定理的数n(四个整数的情况),必定满足 n=4^a(8b+7)
参考:C#版[击败100%的提交] - Leetcode 279. 完全平方数 - 题解
public int NumSquares2(int n)
{
while (n % 4 == 0)
{
n /= 4;
}
if (n % 8 == 7)
{
return 4;
}
for (int i = 0; i * i <= n; i++)
{
int r = (int)Math.Sqrt(n - i * i);
if (i * i + r * r == n)
{
if (i == 0 || r == 0) return 1;
return 2;
}
}
return 3;
}