一、题目

亚历克斯和李用几堆石子在做游戏。偶数堆石子排成一行,每堆都有正整数颗石子piles[i]

游戏以谁手中的石子最多来决出胜负。石子的总数是奇数,所以没有平局。

亚历克斯和李轮流进行,亚历克斯先开始。 每回合,玩家从行的开始或结束处取走整堆石头。 这种情况一直持续到没有更多的石子堆为止,此时手中石子最多的玩家获胜。

假设亚历克斯和李都发挥出最佳水平,当亚历克斯赢得比赛时返回 true ,当李赢得比赛时返回 false

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难度级别:中等

二、思路

1)动态规划

根据暴力法的思想,可以将玩家的选择看作一个二叉树(只可以选择最前面和最后面),根据选择的过程,可以直接找到重复子问题:当选择剩下(i, j)这个区间的石子没拿时,两个玩家在这个区间发挥最佳水平拿到的石子数量应该是恒定的(因为谁先手确定了)。
设置二维数组dp[i][j]表示在(i, j)区间两个玩家发挥最佳水平能够拿到的石子数量的差值(也就是两个玩家都是最佳策略,如果记录玩家手中石子数量,还需要区分谁拿的第几轮,比较麻烦),可以得到状态转移:
877. 石子游戏-每日一题 - 图1
这里为什么是piles[i]-dp[i+1][j]呢?单独选一个分支来看
877. 石子游戏-每日一题 - 图2
这就是认为第i次为先手的情况下,先手玩家石子数量和-后手玩家的石子数量和,每次都站在每个玩家的角度,使其最大化
最后dp[0][piles.length - 1]为亚历克斯先手拿所有石头,能够比另一个多多少石头的数量,如果大于零则赢

2)数学方法

由于题目给定数据不可能平手,将每个人的选择看作二叉树的话,最开始的先手可以选择走任意的二叉树,那就必然赢

三、代码

1)动态规划

  1. class Solution {
  2. public boolean stoneGame(int[] piles) {
  3. int[][] dp = new int[piles.length][piles.length];
  4. for (int i = 0; i < dp.length; i++) {
  5. dp[i][i] = piles[i];
  6. }
  7. for (int i = dp.length - 2; i >= 0; i--) {
  8. for (int j = i + 1; j < dp.length; j++) {
  9. dp[i][j] = Math.max(piles[i] - dp[i+1][j], piles[j] - dp[i][j-1]);
  10. }
  11. }
  12. return dp[0][dp.length - 1] > 0;
  13. }
  14. }

时间复杂度为O(n````),空间复杂度为O(n````)
对其空间进行优化,因为i的状态只依赖于i+1时状态,可以将空间优化为一维

  1. class Solution {
  2. public boolean stoneGame(int[] piles) {
  3. int[] dp = new int[piles.length];
  4. for (int i = 0; i < dp.length; i++) {
  5. dp[i] = piles[i];
  6. }
  7. for (int i = dp.length - 2; i >= 0; i--) {
  8. for (int j = i + 1; j < piles.length; j++) {
  9. dp[j] = Math.max(piles[i] - dp[j], piles[j] - dp[j-1]);
  10. }
  11. }
  12. return dp[dp.length - 1] > 0;
  13. }
  14. }

时间复杂度为O(n````),空间复杂度为O(n)

2)数学方法

  1. class Solution {
  2. public boolean stoneGame(int[] piles) {
  3. return true;
  4. }
  5. }

时间复杂度为O(1),空间复杂度为O(1)