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474. 一和零

给你一个二进制字符串数组 strs 和两个整数 mn

请你找出并返回 strs 的最大子集的长度,该子集中 最多m0n1

如果 x 的所有元素也是 y 的元素,集合 x 是集合 y子集

示例 1:

输入:strs = ["10", "0001", "111001", "1", "0"], m = 5, n = 3
输出:4
解释:最多有 5 个 0 和 3 个 1 的最大子集是 {"10","0001","1","0"} ,因此答案是 4 。
其他满足题意但较小的子集包括 {"0001","1"} 和 {"10","1","0"} 。{"111001"} 不满足题意,因为它含 4 个 1 ,大于 n 的值 3 。

示例 2:

输入:strs = ["10", "0", "1"], m = 1, n = 1
输出:2
解释:最大的子集是 {"0", "1"} ,所以答案是 2 。

提示:

  • 1 <= strs.length <= 600

  • 1 <= strs[i].length <= 100

  • strs[i] 仅由 01 组成

  • 1 <= m, n <= 100

思路分析

思路:把总共的 0 和 1 的个数视为背包的容量,每一个字符串视为装进背包的物品。这道题就可以使用 0-1 背包问题的思路完成,这里的目标值是能放进背包的字符串的数量。

物品一个一个尝试,容量一点一点尝试,每个物品分类讨论的标准是:选与不选。

dp[i−1][j][k] // 不选择当前考虑的字符串,至少是这个数值

dp[i−1][j−当前字符串使用0的个数][k−当前字符串使用1的个数] + 1 // 选择当前考虑的字符串

  • 一刷

  • 二刷

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/**
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2024-10-22 19:47:11
 */
public int findMaxForm(String[] strs, int m, int n) {
  int length = strs.length;
  int[][] bits = new int[2][length];
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    for (int j = 0; j < strs[i].length(); j++) {
      char c = strs[i].charAt(j);
      bits[c - '0'][i]++;
    }
  }
  // 确定 dp 数组(dp table)以及下标的含义
  // dp 数组如何初始化
  int[][][] dp = new int[length + 1][m + 1][n + 1];
  // 确定遍历顺序
  for (int i = 1; i <= length; i++) {
    int zero = bits[0][i - 1];
    int one = bits[1][i - 1];
    for (int j = 0; j <= m; j++) {
      for (int k = 0; k <= n; k++) {
        // 确定递推公式
        dp[i][j][k] = dp[i - 1][j][k];
        if (j >= zero && k >= one) {
          dp[i][j][k] = Math.max(dp[i][j][k], dp[i - 1][j - zero][k - one] + 1);
        }
      }
    }
  }
  return dp[length][m][n];
}
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/**
 * @author D瓜哥 · https://www.diguage.com
 * @since 2025-04-08 20:44:04
 */
public int findMaxForm(String[] strs, int m, int n) {
  // 计算每个字符串中 0 和 1 的数量
  int length = strs.length;
  int[][] bits = new int[length][2];
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    for (char c : strs[i].toCharArray()) {
      bits[i][c - '0']++;
    }
  }
  // 1、确定 dp 数组(dp table)以及下标的含义
  //   ① 表示此时处理的字符串
  //   ② 表示此时 0 的个数,即 0 的数量限制
  //   ③ 表示此时 1 的个数,即 1 的数量限制
  // (x, y, z) 指的是到达第 x 个字符串时,
  // 如果有 y 个 0 和 z 个 1,那么最大子集数量
  // 3、dp 数组如何初始化
  //   由于不能为负数,最初都没有选择,则全部初始化为 0
  int[][][] dp = new int[length + 1][m + 1][n + 1];
  // 4、确定遍历顺序
  //   从第一个字符串开始遍历
  for (int x = 1; x <= length; x++) {
    int zeros = bits[x - 1][0];
    int ones = bits[x - 1][1];
    for (int y = 0; y <= m; y++) {
      for (int z = 0; z <= n; z++) {
        // 2、确定递推公式
        //  dp[x][y][z] = max(dp[x][y][z], dp[x-1][y - zeros][z - ones] + 1);
        if (y >= zeros && z >= ones) {
          // 在加入当前字符串和不加入当前字符串中选择其一
          dp[x][y][z] = Math.max(dp[x - 1][y][z], dp[x - 1][y - zeros][z - ones] + 1);
        } else {
          // 0 和 1 的容量不够,无法加入当前字符串,只能从上面继承
          dp[x][y][z] = dp[x - 1][y][z];
        }
      }
    }
  }
  return dp[length][m][n];
}