C++程序:计算用硬币达到n所需的操作次数


假设我们有五个数字N、A、B、C、D。我们从数字0开始,结束于N。我们可以通过以下操作,用一定数量的硬币改变数字:

  • 将数字乘以2,支付A枚硬币
  • 将数字乘以3,支付B枚硬币
  • 将数字乘以5,支付C枚硬币
  • 将数字增加或减少1,支付D枚硬币。

我们可以任意次数地执行这些操作,并且可以按照任意顺序执行。我们需要找到达到N所需的最小硬币数量。

因此,如果输入为N = 11;A = 1;B = 2;C = 2;D = 8,则输出将为19,因为最初x为0。

增加x到1 (x=1) 需要8枚硬币。

将x乘以2 (x=2) 需要1枚硬币。

将x乘以5 (x=10) 需要2枚硬币。

增加x到11 (x=11) 需要8枚硬币。

步骤

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

Define one map f for integer type key and value
Define one map vis for integer type key and Boolean type value
Define a function calc, this will take n
if n is zero, then:
   return 0
if n is in vis, then:
   return f[n]
vis[n] := 1
res := calc(n / 2) + n mod 2 * d + a
if n mod 2 is non-zero, then:
   res := minimum of res and calc((n / 2 + 1) + (2 - n mod 2)) * d + a)
res := minimum of res and calc(n / 3) + n mod 3 * d + b
if n mod 3 is non-zero, then:
   res := minimum of res and calc((n / 3 + 1) + (3 - n mod 3)) * d + b)
res := minimum of res and calc(n / 5) + n mod 5 * d + c
if n mod 5 is non-zero, then:
   res := minimum of res and calc((n / 5 + 1) + (5 - n mod 5))
if (res - 1) / n + 1 > d, then:
   res := n * d
return f[n] = res
From the main method, set a, b, c and d, and call calc(n)

示例

让我们看看下面的实现,以便更好地理解:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int a, b, c, d;
map<long, long> f;
map<long, bool> vis;

long calc(long n){
   if (!n)
      return 0;
   if (vis.find(n) != vis.end())
      return f[n];
   vis[n] = 1;
   long res = calc(n / 2) + n % 2 * d + a;
   if (n % 2)
      res = min(res, calc(n / 2 + 1) + (2 - n % 2) * d + a);
   res = min(res, calc(n / 3) + n % 3 * d + b);
   if (n % 3)
      res = min(res, calc(n / 3 + 1) + (3 - n % 3) * d + b);
   res = min(res, calc(n / 5) + n % 5 * d + c);
   if (n % 5)
      res = min(res, calc(n / 5 + 1) + (5 - n % 5) * d + c);
   if ((res - 1) / n + 1 > d)
      res = n * d;
   return f[n] = res;
}
int solve(int N, int A, int B, int C, int D){
   a = A;
   b = B;
   c = C;
   d = D;
   return calc(N);
}
int main(){
   int N = 11;
   int A = 1;
   int B = 2;
   int C = 2;
   int D = 8;
   cout << solve(N, A, B, C, D) << endl;
}

输入

11, 1, 2, 2, 8

输出

19

更新于:2022年3月3日

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