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494. 目标和

问题描述

LeetCode 494. 目标和 (opens in a new tab),难度中等

给你一个非负整数数组 nums 和一个整数 target

向数组中的每个整数前添加 '+''-' ,然后串联起所有整数,可以构造一个 表达式

  • 例如,nums = [2, 1] ,可以在 2 之前添加 '+' ,在 1 之前添加 '-' ,然后串联起来得到表达式 "+2-1"

返回可以通过上述方法构造的、运算结果等于 target 的不同 表达式 的数目。

示例 1

输入:nums = [1,1,1,1,1], target = 3
输出:5
解释:一共有 5 种方法让最终目标和为 3 。
-1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 3
+1 - 1 + 1 + 1 + 1 = 3
+1 + 1 - 1 + 1 + 1 = 3
+1 + 1 + 1 - 1 + 1 = 3
+1 + 1 + 1 + 1 - 1 = 3

示例 2

输入:nums = [1], target = 1
输出:1

提示:

  • 1 <= nums.length <= 20
  • 0 <= nums[i] <= 1000
  • 0 <= sum(nums[i]) <= 1000
  • -1000 <= target <= 1000

题解

解题思路:状态转移方程推导。对于数组中的每一个数字,我们都有两种选择,加上这个数字或者减去这个数字。假设我们已经处理到第 i 个数字,当前的目标值是 j。那么,有两种可能的情况:

  • 我们可以加上 nums[i],这样目标值变为 j + nums[i]。在处理前 i - 1 个数字时,目标值为 j + nums[i] 的方法数量为 dp[i - 1][j + nums[i]]
  • 我们可以减去 nums[i],这样目标值变为 j - nums[i]。在处理前 i - 1 个数字时,目标值为 j - nums[i] 的方法数量为 dp[i - 1][j - nums[i]]

因此,处理前 i 个数字,目标值为 j 的方法数量为 dp[i - 1][j + nums[i]] + dp[i - 1][j - nums[i]]。这就是状态转移方程。

在实际的代码中,我们需要注意数组的边界问题,只有当 j + nums[i]j - nums[i] 在数组的范围内时,我们才能使用这个状态转移方程。所以,我们需要添加判断条件 if (j + nums[i - 1] < 2 * sum + 1)if (j - nums[i - 1] >= 0)

class Solution {
    public int findTargetSumWays(int[] nums, int target) {
        int sum = 0;
        for (int num : nums) {
            sum += num;
        }
        if (Math.abs(target) > sum) return 0;
        int[][] dp = new int[nums.length + 1][2 * sum + 1];
        dp[0][sum] = 1;
        for (int i = 1; i <= nums.length; ++i) {
            for (int j = 0; j <= 2 * sum; ++j) {
                if (j + nums[i-1] <= 2 * sum) {
                    dp[i][j] += dp[i-1][j + nums[i-1]];
                }
                if (j - nums[i-1] >= 0) {
                    dp[i][j] += dp[i-1][j - nums[i-1]];
                }
            }
        }
        return dp[nums.length][sum + target];
    }
}
class Solution {
    public int findTargetSumWays(int[] nums, int target) {
        int sum = Arrays.stream(nums).sum();
        // 如果 target 的绝对值大于 sum,那么没有
        if (Math.abs(target) > sum) return 0;
        if ((target + sum) % 2 == 1) return 0;
 
        int bagSize = (target + sum) / 2;
        int[] dp = new int[bagSize + 1];
        dp[0] = 1;
        for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
            for (int j = bagSize; j >= nums[i]; --j) {
                dp[j] += dp[j - nums[i]];
            }
        }
        return dp[bagSize];
    }
}