LeetCode每日一题(2023/4/4)


1000. 合并石头的最低成本

有 N 堆石头排成一排,第 i 堆中有 stones[i] 块石头。

每次移动(move)需要将连续的 K 堆石头合并为一堆,而这个移动的成本为这 K 堆石头的总数。

找出把所有石头合并成一堆的最低成本。如果不可能,返回 -1 。

示例 1:

输入:stones = [3,2,4,1], K = 2
输出:20
解释:
从 [3, 2, 4, 1] 开始。
合并 [3, 2],成本为 5,剩下 [5, 4, 1]。
合并 [4, 1],成本为 5,剩下 [5, 5]。
合并 [5, 5],成本为 10,剩下 [10]。
总成本 20,这是可能的最小值。
示例 2:

输入:stones = [3,2,4,1], K = 3
输出:-1
解释:任何合并操作后,都会剩下 2 堆,我们无法再进行合并。所以这项任务是不可能完成的。.
示例 3:

输入:stones = [3,5,1,2,6], K = 3
输出:25
解释:
从 [3, 5, 1, 2, 6] 开始。
合并 [5, 1, 2],成本为 8,剩下 [3, 8, 6]。
合并 [3, 8, 6],成本为 17,剩下 [17]。
总成本 25,这是可能的最小值。
 
提示:
1 <= stones.length <= 30
2 <= K <= 30
1 <= stones[i] <= 100

解答:区间DP

class Solution {
    private int[][][] memo;
    private int[] s;
    private int k;

    public int mergeStones(int[] stones, int k) {
        int n = stones.length;
        if ((n - 1) % (k - 1) > 0) // 无法合并成一堆
            return -1;

        s = new int[n + 1];
        for (int i = 0; i < n; i++)
            s[i + 1] = s[i] + stones[i]; // 前缀和
        this.k = k;
        memo = new int[n][n][k + 1];
        for (int i = 0; i < n; ++i)
            for (int j = 0; j < n; ++j)
                Arrays.fill(memo[i][j], -1); // -1 表示还没有计算过
        return dfs(0, n - 1, 1);
    }

    private int dfs(int i, int j, int p) {
        if (memo[i][j][p] != -1) return memo[i][j][p];
        if (p == 1) // 合并成一堆
            return memo[i][j][p] = i == j ? 0 : dfs(i, j, k) + s[j + 1] - s[i];
        int res = Integer.MAX_VALUE;
        for (int m = i; m < j; m += k - 1) // 枚举哪些石头堆合并成第一堆
            res = Math.min(res, dfs(i, m, 1) + dfs(m + 1, j, p - 1));
        return memo[i][j][p] = res;
    }
}

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