Leetcode 337打家劫舍 III

题目定义:

在上次打劫完一条街道之后和一圈房屋后,小偷又发现了一个新的可行窃的地区。这个地区只有一个入口,我们称之为“根”。
 除了“根”之外,每栋房子有且只有一个“父“房子与之相连。一番侦察之后,聪明的小偷意识到“这个地方的所有房屋的排列类似于一棵二叉树”。 
如果两个直接相连的房子在同一天晚上被打劫,房屋将自动报警。

计算在不触动警报的情况下,小偷一晚能够盗取的最高金额。

示例 1:
输入: [3,2,3,null,3,null,1]

     3
    / 
   2   3
        
     3   1

输出: 7 
解释: 小偷一晚能够盗取的最高金额 = 3 + 3 + 1 = 7.
    
示例 2:
输入: [3,4,5,1,3,null,1]

     3
    / 
   4   5
  /     
 1   3   1

输出: 9
解释: 小偷一晚能够盗取的最高金额 = 4 + 5 = 9.

题目解析:

使用爷爷、两个孩子、4 个孙子来说明问题
首先来定义这个问题的状态
爷爷节点获取到最大的偷取的钱数呢

首先要明确相邻的节点不能偷,也就是爷爷选择偷,儿子就不能偷了,但是孙子可以偷
二叉树只有左右两个孩子,一个爷爷最多 2 个儿子,4 个孙子
根据以上条件,我们可以得出单个节点的钱该怎么算
4 个孙子偷的钱 + 爷爷的钱 VS 两个儿子偷的钱 哪个组合钱多,就当做当前节点能偷的最大钱数。这就是动态规划里面的最优子结构

方式一(动态规划初步):

class Solution {
    public int rob(TreeNode root) {
        if(root == null)
            return 0;
        int money = root.val;
        if(root.left != null)
            money +=(rob(root.left.left) + rob(root.left.right));
        if(root.right != null)
            money +=(rob(root.right.left) + rob(root.right.right));
        return Math.max(money,rob(root.left) + rob(root.right));
    }
}

方式二(记忆化动态规划):

class Solution {
    public int rob(TreeNode root) {
        HashMap<TreeNode,Integer> memo = new HashMap<>();
        return robInternal(root,memo);
    }
    private int robInternal(TreeNode root,HashMap<TreeNode,Integer> memo){
        if(root == null)
            return 0;
        if(memo.containsKey(root))
            return memo.get(root);
        int money = root.val;
        if(root.left != null){
            money += (robInternal(root.left.left,memo)+robInternal(root.left.right,memo));
        }
        if(root.right != null){
            money += (robInternal(root.right.left,memo) + robInternal(root.right.right,memo));
        }
        int result = Math.max(money,robInternal(root.left,memo)+ robInternal(root.right,memo));
        memo.put(root,result);
        return result;
    }
}

方式三():

/*
思路改进:
我们换一种办法来定义此问题

每个节点可选择偷或者不偷两种状态,根据题目意思,相连节点不能一起偷

当前节点选择偷时,那么两个孩子节点就不能选择偷了
当前节点选择不偷时,两个孩子节点只需要拿最多的钱出来
就行(两个孩子节点偷不偷没关系)
我们使用一个大小为 2 的数组来表示 
int[] res = new int[2] 0 代表不偷,1 代表偷
任何一个节点能偷到的最大钱的状态可以定义为
当前节点选择不偷:
	当前节点能偷到的最大钱数 = 左孩子能偷到的钱 + 右孩子能偷到的钱
当前节点选择偷:
	当前节点能偷到的最大钱数 = 	左孩子选择自己不偷时能得到的钱 +
    						右孩子选择不偷时能得到的钱 + 
    						当前节点的钱数

*/
public int rob(TreeNode root) {
    int[] result = robInternal(root);
    return Math.max(result[0], result[1]);
}

public int[] robInternal(TreeNode root) {
    if (root == null) return new int[2];
    int[] result = new int[2];

    int[] left = robInternal(root.left);
    int[] right = robInternal(root.right);

    result[0] = Math.max(left[0], left[1]) + Math.max(right[0], right[1]);
    result[1] = left[0] + right[0] + root.val;

    return result;
}

参考:

https://leetcode-cn.com/problems/house-robber-iii/solution/san-chong-fang-fa-jie-jue-shu-xing-dong-tai-gui-hu/


原文地址:https://www.cnblogs.com/CodingXu-jie/p/14433710.html