[DSA] 動態規劃 (Dynamic Programming)

 當然可以,讓我為您介紹動態規劃 (Dynamic Programming)。


**動態規劃 (Dynamic Programming)** 是一種解決問題的方法,通常用於尋找最佳解或計算問題的總解數。它主要適用於那些具有重疊子問題和最佳子結構的問題。


動態規劃的主要概念如下:


1. **重疊子問題 (Overlapping Subproblems)**

   這意味著問題可以分解為更小、更簡單的子問題進行求解。重要的是,這些子問題不是獨立的,也就是說,同一子問題可能會被多次計算。


2. **最佳子結構 (Optimal Substructure)**

   一個問題的最佳解可以從其子問題的最佳解中構建得到。


**動態規劃的兩種主要技術:**


1. **記憶化 (Memoization)**

   這是一種頂向下的方法。使用遞歸形式解決問題,但每當計算一個子問題的解,我們就會將其存儲下來,這樣當下次需要相同的解時,我們可以直接從存儲中獲得,而不需要再次計算。


2. **表格法 (Tabulation)**

   這是一種自底向上的方法。我們首先計算所有可能的子問題,然後根據這些子問題的解構建原始問題的解。這種方法通常使用一個或多個表格來存儲子問題的解。


**動態規劃的例子:**


**費波納契數列 (Fibonacci Sequence)** 是一個經典的動態規劃問題。使用遞歸方法計算費波納契數列的一個項非常沒有效率,因為它會重複計算很多相同的子問題。使用動態規劃(通過記憶化或表格法)可以大大提高效率。


**結論:**

動態規劃是一個非常強大的算法框架,尤其是當我們需要解決具有重疊子問題和最佳子結構的問題時。通過有效地存儲子問題的解,我們可以避免不必要的計算,從而大大提高算法的效率。


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