Retranslate the complete Japanese online edition from Chinese (#2008)

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Yudong Jin
2026-10-30 02:12:26 +08:00
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@@ -7,31 +7,31 @@ Author: krahets (krahets@163.com)
def backtrack(choices: list[int], state: int, n: int, res: list[int]) -> int:
"""バックトラッキング"""
# 第 n 段に到達したら、方法数を 1 増やす
# n 段目に到達したら、方法の数を 1 増やす
if state == n:
res[0] += 1
# すべての選択肢を走査
# すべての選択肢を走査する
for choice in choices:
# 枝刈り: 第 n 段を超えないようにする
# 枝刈り:n 段目を越えてはならない
if state + choice > n:
continue
# 試行: 選択を行い、状態を更新
# 試行:選択を行い、状態を更新する
backtrack(choices, state + choice, n, res)
# バックトラック
# 復元
def climbing_stairs_backtrack(n: int) -> int:
"""階段登り:バックトラッキング"""
choices = [1, 2] # 1 段または 2 段上ることを選べる
state = 0 # 第 0 段から上り始める
res = [0] # res[0] を使って方法数を記録する
"""階段の上り方:バックトラッキング"""
choices = [1, 2] # 1 段または 2 段上ることを選択できる
state = 0 # 0 段目から上り始める
res = [0] # res[0] に方法の数を記録する
backtrack(choices, state, n, res)
return res[0]
"""Driver Code"""
"""実行用コード"""
if __name__ == "__main__":
n = 9
res = climbing_stairs_backtrack(n)
print(f"{n} 段の階段を上る方法は全部で {res} 通りです")
print(f"{n} 段の階段を上る方法は全部で {res} 通り")

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@@ -6,24 +6,24 @@ Author: krahets (krahets@163.com)
def climbing_stairs_constraint_dp(n: int) -> int:
"""制約付き階段登り:動的計画法"""
"""制約付きの階段の上り方:動的計画法"""
if n == 1 or n == 2:
return 1
# 部分問題の解を保存するために dp テーブルを初期化
# 部分問題の解を格納する dp テーブルを初期化する
dp = [[0] * 3 for _ in range(n + 1)]
# 初期状態:最小部分問題の解をあらかじめ設定
# 初期状態:最小の部分問題の解を設定する
dp[1][1], dp[1][2] = 1, 0
dp[2][1], dp[2][2] = 0, 1
# 状態遷移:小さい部分問題から大きい部分問題へ順に解く
# 状態遷移:小さな部分問題から順に大きな部分問題を解く
for i in range(3, n + 1):
dp[i][1] = dp[i - 1][2]
dp[i][2] = dp[i - 2][1] + dp[i - 2][2]
return dp[n][1] + dp[n][2]
"""Driver Code"""
"""実行用コード"""
if __name__ == "__main__":
n = 9
res = climbing_stairs_constraint_dp(n)
print(f"{n} 段の階段を上る方法は全部で {res} 通りです")
print(f"{n} 段の階段を上る方法は全部で {res} 通り")

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@@ -6,8 +6,8 @@ Author: krahets (krahets@163.com)
def dfs(i: int) -> int:
"""検索"""
# dp[1] と dp[2] は既知なので返す
"""探索"""
# dp[1] と dp[2] は既知なので、その値を返す
if i == 1 or i == 2:
return i
# dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]
@@ -16,13 +16,13 @@ def dfs(i: int) -> int:
def climbing_stairs_dfs(n: int) -> int:
"""階段登り:探索"""
"""階段の上り方:探索"""
return dfs(n)
"""Driver Code"""
"""実行用コード"""
if __name__ == "__main__":
n = 9
res = climbing_stairs_dfs(n)
print(f"{n} 段の階段を上る方法は全部で {res} 通りです")
print(f"{n} 段の階段を上る方法は全部で {res} 通り")

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@@ -7,10 +7,10 @@ Author: krahets (krahets@163.com)
def dfs(i: int, mem: list[int]) -> int:
"""メモ化探索"""
# dp[1] と dp[2] は既知なので返す
# dp[1] と dp[2] は既知なので、その値を返す
if i == 1 or i == 2:
return i
# dp[i] の記録があれば、それをそのまま返す
# dp[i] が記録済みなら、その値をそのまま返す
if mem[i] != -1:
return mem[i]
# dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]
@@ -21,15 +21,15 @@ def dfs(i: int, mem: list[int]) -> int:
def climbing_stairs_dfs_mem(n: int) -> int:
"""階段登り:メモ化探索"""
# mem[i] は第 i 段まで上る方法の総数を記録し、-1 は未記録を表す
"""階段の上り方:メモ化探索"""
# mem[i] は i 段目まで上る方法の総数を記録し、-1 は未記録を表す
mem = [-1] * (n + 1)
return dfs(n, mem)
"""Driver Code"""
"""実行用コード"""
if __name__ == "__main__":
n = 9
res = climbing_stairs_dfs_mem(n)
print(f"{n} 段の階段を上る方法は全部で {res} 通りです")
print(f"{n} 段の階段を上る方法は全部で {res} 通り")

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@@ -6,21 +6,21 @@ Author: krahets (krahets@163.com)
def climbing_stairs_dp(n: int) -> int:
"""階段登り:動的計画法"""
"""階段の上り方:動的計画法"""
if n == 1 or n == 2:
return n
# 部分問題の解を保存するために dp テーブルを初期化
# 部分問題の解を格納する dp テーブルを初期化する
dp = [0] * (n + 1)
# 初期状態:最小部分問題の解をあらかじめ設定
# 初期状態:最小の部分問題の解を設定する
dp[1], dp[2] = 1, 2
# 状態遷移:小さい部分問題から大きい部分問題へ順に解く
# 状態遷移:小さな部分問題から順に大きな部分問題を解く
for i in range(3, n + 1):
dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2]
return dp[n]
def climbing_stairs_dp_comp(n: int) -> int:
"""階段登り:空間最適化した動的計画法"""
"""階段の上り方:空間を最適化した動的計画法"""
if n == 1 or n == 2:
return n
a, b = 1, 2
@@ -29,12 +29,12 @@ def climbing_stairs_dp_comp(n: int) -> int:
return b
"""Driver Code"""
"""実行用コード"""
if __name__ == "__main__":
n = 9
res = climbing_stairs_dp(n)
print(f"{n} 段の階段を上る方法は全部で {res} 通りです")
print(f"{n} 段の階段を上る方法は全部で {res} 通り")
res = climbing_stairs_dp_comp(n)
print(f"{n} 段の階段を上る方法は全部で {res} 通りです")
print(f"{n} 段の階段を上る方法は全部で {res} 通り")

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@@ -6,31 +6,31 @@ Author: krahets (krahets@163.com)
def coin_change_dp(coins: list[int], amt: int) -> int:
"""コイン両替:動的計画法"""
"""硬貨の両替:動的計画法"""
n = len(coins)
MAX = amt + 1
# dp テーブルを初期化
# dp テーブルを初期化する
dp = [[0] * (amt + 1) for _ in range(n + 1)]
# 状態遷移:先頭行と先頭列
for a in range(1, amt + 1):
dp[0][a] = MAX
# 状態遷移: 残りの行と列
# 状態遷移:残りの行と列
for i in range(1, n + 1):
for a in range(1, amt + 1):
if coins[i - 1] > a:
# 目標金額を超えるなら硬貨 i は選ばない
# 目標金額を超える場合、硬貨 i を選ばない
dp[i][a] = dp[i - 1][a]
else:
# 硬貨 i を選ばない場合と選ぶ場合の小さい方
# 硬貨 i を選ばない場合と選ぶ場合の小さいほうの値
dp[i][a] = min(dp[i - 1][a], dp[i][a - coins[i - 1]] + 1)
return dp[n][amt] if dp[n][amt] != MAX else -1
def coin_change_dp_comp(coins: list[int], amt: int) -> int:
"""コイン交換:空間最適化後の動的計画法"""
"""硬貨の両替:空間を最適化した動的計画法"""
n = len(coins)
MAX = amt + 1
# dp テーブルを初期化
# dp テーブルを初期化する
dp = [MAX] * (amt + 1)
dp[0] = 0
# 状態遷移
@@ -38,23 +38,23 @@ def coin_change_dp_comp(coins: list[int], amt: int) -> int:
# 順方向に走査する
for a in range(1, amt + 1):
if coins[i - 1] > a:
# 目標金額を超えるなら硬貨 i は選ばない
# 目標金額を超える場合、硬貨 i を選ばない
dp[a] = dp[a]
else:
# 硬貨 i を選ばない場合と選ぶ場合の小さい方
# 硬貨 i を選ばない場合と選ぶ場合の小さいほうの値
dp[a] = min(dp[a], dp[a - coins[i - 1]] + 1)
return dp[amt] if dp[amt] != MAX else -1
"""Driver Code"""
"""実行用コード"""
if __name__ == "__main__":
coins = [1, 2, 5]
amt = 4
# 動的計画法
res = coin_change_dp(coins, amt)
print(f"目標金額を作るのに必要な最小硬貨枚数は {res}")
print(f"目標金額にするために必要な硬貨の最小枚数は {res}")
# 空間最適化後の動的計画法
# 空間を最適化した動的計画法
res = coin_change_dp_comp(coins, amt)
print(f"目標金額を作るのに必要な最小硬貨枚数は {res}")
print(f"目標金額にするために必要な硬貨の最小枚数は {res}")

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@@ -6,9 +6,9 @@ Author: krahets (krahets@163.com)
def coin_change_ii_dp(coins: list[int], amt: int) -> int:
"""コイン両替 II:動的計画法"""
"""硬貨の両替 II:動的計画法"""
n = len(coins)
# dp テーブルを初期化
# dp テーブルを初期化する
dp = [[0] * (amt + 1) for _ in range(n + 1)]
# 先頭列を初期化する
for i in range(n + 1):
@@ -17,18 +17,18 @@ def coin_change_ii_dp(coins: list[int], amt: int) -> int:
for i in range(1, n + 1):
for a in range(1, amt + 1):
if coins[i - 1] > a:
# 目標金額を超えるなら硬貨 i は選ばない
# 目標金額を超える場合、硬貨 i を選ばない
dp[i][a] = dp[i - 1][a]
else:
# コイン i を選ばない場合と選ぶ場合の和
# 硬貨 i を選ばない場合と選ぶ場合の方法の数の和
dp[i][a] = dp[i - 1][a] + dp[i][a - coins[i - 1]]
return dp[n][amt]
def coin_change_ii_dp_comp(coins: list[int], amt: int) -> int:
"""コイン両替 II:空間最適化した動的計画法"""
"""硬貨の両替 II:空間を最適化した動的計画法"""
n = len(coins)
# dp テーブルを初期化
# dp テーブルを初期化する
dp = [0] * (amt + 1)
dp[0] = 1
# 状態遷移
@@ -36,23 +36,23 @@ def coin_change_ii_dp_comp(coins: list[int], amt: int) -> int:
# 順方向に走査する
for a in range(1, amt + 1):
if coins[i - 1] > a:
# 目標金額を超えるなら硬貨 i は選ばない
# 目標金額を超える場合、硬貨 i を選ばない
dp[a] = dp[a]
else:
# コイン i を選ばない場合と選ぶ場合の和
# 硬貨 i を選ばない場合と選ぶ場合の方法の数の和
dp[a] = dp[a] + dp[a - coins[i - 1]]
return dp[amt]
"""Driver Code"""
"""実行用コード"""
if __name__ == "__main__":
coins = [1, 2, 5]
amt = 5
# 動的計画法
res = coin_change_ii_dp(coins, amt)
print(f"目標金額を作る硬貨の組み合わせ数は {res}")
print(f"目標金額になる硬貨の組み合わせの数は {res}")
# 空間最適化後の動的計画法
# 空間を最適化した動的計画法
res = coin_change_ii_dp_comp(coins, amt)
print(f"目標金額を作る硬貨の組み合わせ数は {res}")
print(f"目標金額になる硬貨の組み合わせの数は {res}")

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@@ -6,20 +6,20 @@ Author: krahets (krahets@163.com)
def edit_distance_dfs(s: str, t: str, i: int, j: int) -> int:
"""編集距離:総当たり探索"""
# s と t がともに空なら 0 を返す
"""編集距離:全探索"""
# s と t がともに空の場合、0 を返す
if i == 0 and j == 0:
return 0
# s が空なら t の長さを返す
# s が空の場合、t の長さを返す
if i == 0:
return j
# t が空なら s の長さを返す
# t が空の場合、s の長さを返す
if j == 0:
return i
# 2 つの文字が等しければ、その 2 文字をそのままスキップする
# 2 つの文字が等しい場合、その 2 文字をスキップする
if s[i - 1] == t[j - 1]:
return edit_distance_dfs(s, t, i - 1, j - 1)
# 最小編集回数 = 挿入・削除・置換の 3 操作における最小編集回数 + 1
# 最小編集回数 = 挿入、削除、置換の 3 操作での最小編集回数 + 1
insert = edit_distance_dfs(s, t, i, j - 1)
delete = edit_distance_dfs(s, t, i - 1, j)
replace = edit_distance_dfs(s, t, i - 1, j - 1)
@@ -29,22 +29,22 @@ def edit_distance_dfs(s: str, t: str, i: int, j: int) -> int:
def edit_distance_dfs_mem(s: str, t: str, mem: list[list[int]], i: int, j: int) -> int:
"""編集距離:メモ化探索"""
# s と t がともに空なら 0 を返す
# s と t がともに空の場合、0 を返す
if i == 0 and j == 0:
return 0
# s が空なら t の長さを返す
# s が空の場合、t の長さを返す
if i == 0:
return j
# t が空なら s の長さを返す
# t が空の場合、s の長さを返す
if j == 0:
return i
# 記録済みなら、それをそのまま返す
# 記録済みなら、その値をそのまま返す
if mem[i][j] != -1:
return mem[i][j]
# 2 つの文字が等しければ、その 2 文字をそのままスキップする
# 2 つの文字が等しい場合、その 2 文字をスキップする
if s[i - 1] == t[j - 1]:
return edit_distance_dfs_mem(s, t, mem, i - 1, j - 1)
# 最小編集回数 = 挿入・削除・置換の 3 操作における最小編集回数 + 1
# 最小編集回数 = 挿入、削除、置換の 3 操作での最小編集回数 + 1
insert = edit_distance_dfs_mem(s, t, mem, i, j - 1)
delete = edit_distance_dfs_mem(s, t, mem, i - 1, j)
replace = edit_distance_dfs_mem(s, t, mem, i - 1, j - 1)
@@ -62,20 +62,20 @@ def edit_distance_dp(s: str, t: str) -> int:
dp[i][0] = i
for j in range(1, m + 1):
dp[0][j] = j
# 状態遷移: 残りの行と列
# 状態遷移:残りの行と列
for i in range(1, n + 1):
for j in range(1, m + 1):
if s[i - 1] == t[j - 1]:
# 2 つの文字が等しければ、その 2 文字をそのままスキップする
# 2 つの文字が等しい場合、その 2 文字をスキップする
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1]
else:
# 最小編集回数 = 挿入・削除・置換の 3 操作における最小編集回数 + 1
# 最小編集回数 = 挿入、削除、置換の 3 操作での最小編集回数 + 1
dp[i][j] = min(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - 1]) + 1
return dp[n][m]
def edit_distance_dp_comp(s: str, t: str) -> int:
"""編集距離:空間最適化した動的計画法"""
"""編集距離:空間を最適化した動的計画法"""
n, m = len(s), len(t)
dp = [0] * (m + 1)
# 状態遷移:先頭行
@@ -90,16 +90,16 @@ def edit_distance_dp_comp(s: str, t: str) -> int:
for j in range(1, m + 1):
temp = dp[j]
if s[i - 1] == t[j - 1]:
# 2 つの文字が等しければ、その 2 文字をそのままスキップする
# 2 つの文字が等しい場合、その 2 文字をスキップする
dp[j] = leftup
else:
# 最小編集回数 = 挿入・削除・置換の 3 操作における最小編集回数 + 1
# 最小編集回数 = 挿入、削除、置換の 3 操作での最小編集回数 + 1
dp[j] = min(dp[j - 1], dp[j], leftup) + 1
leftup = temp # 次の反復の dp[i-1, j-1] に更新する
return dp[m]
"""Driver Code"""
"""実行用コード"""
if __name__ == "__main__":
s = "bag"
t = "pack"
@@ -107,17 +107,17 @@ if __name__ == "__main__":
# 全探索
res = edit_distance_dfs(s, t, n, m)
print(f"{s} を {t} に変更するには最小で {res} 回の編集が必要です")
print(f"{s} を {t} に変更するには最低 {res} 回の編集が必要")
# メモ化探索
mem = [[-1] * (m + 1) for _ in range(n + 1)]
res = edit_distance_dfs_mem(s, t, mem, n, m)
print(f"{s} を {t} に変更するには最小で {res} 回の編集が必要です")
print(f"{s} を {t} に変更するには最低 {res} 回の編集が必要")
# 動的計画法
res = edit_distance_dp(s, t)
print(f"{s} を {t} に変更するには最小で {res} 回の編集が必要です")
print(f"{s} を {t} に変更するには最低 {res} 回の編集が必要")
# 空間最適化後の動的計画法
# 空間を最適化した動的計画法
res = edit_distance_dp_comp(s, t)
print(f"{s} を {t} に変更するには最小で {res} 回の編集が必要です")
print(f"{s} を {t} に変更するには最低 {res} 回の編集が必要")

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@@ -6,77 +6,77 @@ Author: krahets (krahets@163.com)
def knapsack_dfs(wgt: list[int], val: list[int], i: int, c: int) -> int:
"""0-1 ナップサック:総当たり探索"""
# すべての品物を選び終えたか、ナップサックに残り容量がなければ、価値 0 を返す
"""0-1 ナップサック問題:全探索"""
# すべての品物を選び終えたか、ナップサックの残り容量がなければ、価値 0 を返す
if i == 0 or c == 0:
return 0
# ナップサック容量を超える場合は、入れない選択しかできない
# ナップサックの容量を超える場合、入れない選択しかできない
if wgt[i - 1] > c:
return knapsack_dfs(wgt, val, i - 1, c)
# 品物 i を入れない場合と入れる場合の最大価値を計算する
no = knapsack_dfs(wgt, val, i - 1, c)
yes = knapsack_dfs(wgt, val, i - 1, c - wgt[i - 1]) + val[i - 1]
# 2つの案のうち価値が大きいほうを返す
# 2 通りの選択のうち、価値が大きいほうを返す
return max(no, yes)
def knapsack_dfs_mem(
wgt: list[int], val: list[int], mem: list[list[int]], i: int, c: int
) -> int:
"""0-1 ナップサック:メモ化探索"""
# すべての品物を選び終えたか、ナップサックに残り容量がなければ、価値 0 を返す
"""0-1 ナップサック問題:メモ化探索"""
# すべての品物を選び終えたか、ナップサックの残り容量がなければ、価値 0 を返す
if i == 0 or c == 0:
return 0
# 既に記録があればそのまま返す
# 記録済みなら、その値をそのまま返す
if mem[i][c] != -1:
return mem[i][c]
# ナップサック容量を超える場合は、入れない選択しかできない
# ナップサックの容量を超える場合、入れない選択しかできない
if wgt[i - 1] > c:
return knapsack_dfs_mem(wgt, val, mem, i - 1, c)
# 品物 i を入れない場合と入れる場合の最大価値を計算する
no = knapsack_dfs_mem(wgt, val, mem, i - 1, c)
yes = knapsack_dfs_mem(wgt, val, mem, i - 1, c - wgt[i - 1]) + val[i - 1]
# 2 つの案のうち価値が大きい方を記録して返す
# 2 通りの選択のうち、価値が大きいほうを記録して返す
mem[i][c] = max(no, yes)
return mem[i][c]
def knapsack_dp(wgt: list[int], val: list[int], cap: int) -> int:
"""0-1 ナップサック:動的計画法"""
"""0-1 ナップサック問題:動的計画法"""
n = len(wgt)
# dp テーブルを初期化
# dp テーブルを初期化する
dp = [[0] * (cap + 1) for _ in range(n + 1)]
# 状態遷移
for i in range(1, n + 1):
for c in range(1, cap + 1):
if wgt[i - 1] > c:
# ナップサック容量を超えるなら品物 i は選ばない
# ナップサックの容量を超える場合、品物 i を選ばない
dp[i][c] = dp[i - 1][c]
else:
# 品物 i を選ばない場合と選ぶ場合の大きい方
# 品物 i を選ばない場合と選ぶ場合の大きいほうの値
dp[i][c] = max(dp[i - 1][c], dp[i - 1][c - wgt[i - 1]] + val[i - 1])
return dp[n][cap]
def knapsack_dp_comp(wgt: list[int], val: list[int], cap: int) -> int:
"""0-1 ナップサック:空間最適化後の動的計画法"""
"""0-1 ナップサック問題:空間を最適化した動的計画法"""
n = len(wgt)
# dp テーブルを初期化
# dp テーブルを初期化する
dp = [0] * (cap + 1)
# 状態遷移
for i in range(1, n + 1):
# 逆順に走査する
for c in range(cap, 0, -1):
if wgt[i - 1] > c:
# ナップサック容量を超えるなら品物 i は選ばない
# ナップサックの容量を超える場合、品物 i を選ばない
dp[c] = dp[c]
else:
# 品物 i を選ばない場合と選ぶ場合の大きい方
# 品物 i を選ばない場合と選ぶ場合の大きいほうの値
dp[c] = max(dp[c], dp[c - wgt[i - 1]] + val[i - 1])
return dp[cap]
"""Driver Code"""
"""実行用コード"""
if __name__ == "__main__":
wgt = [10, 20, 30, 40, 50]
val = [50, 120, 150, 210, 240]
@@ -85,17 +85,17 @@ if __name__ == "__main__":
# 全探索
res = knapsack_dfs(wgt, val, n, cap)
print(f"ナップサック容量を超えない最大価値は {res}")
print(f"ナップサックの容量を超えない品物の最大価値は {res}")
# メモ化探索
mem = [[-1] * (cap + 1) for _ in range(n + 1)]
res = knapsack_dfs_mem(wgt, val, mem, n, cap)
print(f"ナップサック容量を超えない最大価値は {res}")
print(f"ナップサックの容量を超えない品物の最大価値は {res}")
# 動的計画法
res = knapsack_dp(wgt, val, cap)
print(f"ナップサック容量を超えない最大価値は {res}")
print(f"ナップサックの容量を超えない品物の最大価値は {res}")
# 空間最適化後の動的計画法
# 空間を最適化した動的計画法
res = knapsack_dp_comp(wgt, val, cap)
print(f"ナップサック容量を超えない最大価値は {res}")
print(f"ナップサックの容量を超えない品物の最大価値は {res}")

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@@ -6,22 +6,22 @@ Author: krahets (krahets@163.com)
def min_cost_climbing_stairs_dp(cost: list[int]) -> int:
"""階段登りの最小コスト:動的計画法"""
"""階段を上る最小コスト:動的計画法"""
n = len(cost) - 1
if n == 1 or n == 2:
return cost[n]
# 部分問題の解を保存するために dp テーブルを初期化
# 部分問題の解を格納する dp テーブルを初期化する
dp = [0] * (n + 1)
# 初期状態:最小部分問題の解をあらかじめ設定
# 初期状態:最小の部分問題の解を設定する
dp[1], dp[2] = cost[1], cost[2]
# 状態遷移:小さい部分問題から大きい部分問題へ順に解く
# 状態遷移:小さな部分問題から順に大きな部分問題を解く
for i in range(3, n + 1):
dp[i] = min(dp[i - 1], dp[i - 2]) + cost[i]
return dp[n]
def min_cost_climbing_stairs_dp_comp(cost: list[int]) -> int:
"""階段昇りの最小コスト:空間最適化後の動的計画法"""
"""階段を上る最小コスト:空間を最適化した動的計画法"""
n = len(cost) - 1
if n == 1 or n == 2:
return cost[n]
@@ -31,13 +31,13 @@ def min_cost_climbing_stairs_dp_comp(cost: list[int]) -> int:
return b
"""Driver Code"""
"""実行用コード"""
if __name__ == "__main__":
cost = [0, 1, 10, 1, 1, 1, 10, 1, 1, 10, 1]
print(f"入力された階段コストのリストは {cost}")
print(f"入力した階段のコストのリストは {cost}")
res = min_cost_climbing_stairs_dp(cost)
print(f"階段を上り切る最小コストは {res}")
print(f"階段を上り終える最小コストは {res}")
res = min_cost_climbing_stairs_dp_comp(cost)
print(f"階段を上り切る最小コストは {res}")
print(f"階段を上り終える最小コストは {res}")

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@@ -12,13 +12,13 @@ def min_path_sum_dfs(grid: list[list[int]], i: int, j: int) -> int:
# 左上のセルなら探索を終了する
if i == 0 and j == 0:
return grid[0][0]
# 行または列のインデックスが範囲外なら、コスト +∞ を返す
# 行または列のインデックスが範囲外の場合、コスト +∞ を返す
if i < 0 or j < 0:
return inf
# 左上から (i-1, j) および (i, j-1) までの最小経路コストを計算する
up = min_path_sum_dfs(grid, i - 1, j)
left = min_path_sum_dfs(grid, i, j - 1)
# 左上隅から (i, j) までの最小経路コストを返す
# 左上から (i, j) までの最小経路コストを返す
return min(left, up) + grid[i][j]
@@ -29,13 +29,13 @@ def min_path_sum_dfs_mem(
# 左上のセルなら探索を終了する
if i == 0 and j == 0:
return grid[0][0]
# 行または列のインデックスが範囲外なら、コスト +∞ を返す
# 行または列のインデックスが範囲外の場合、コスト +∞ を返す
if i < 0 or j < 0:
return inf
# 既に記録があればそのまま返す
# 記録済みなら、その値をそのまま返す
if mem[i][j] != -1:
return mem[i][j]
# 左と上のセルからの最小経路コスト
# 左隣と上隣のセルまでの最小経路コスト
up = min_path_sum_dfs_mem(grid, mem, i - 1, j)
left = min_path_sum_dfs_mem(grid, mem, i, j - 1)
# 左上から (i, j) までの最小経路コストを記録して返す
@@ -46,7 +46,7 @@ def min_path_sum_dfs_mem(
def min_path_sum_dp(grid: list[list[int]]) -> int:
"""最小経路和:動的計画法"""
n, m = len(grid), len(grid[0])
# dp テーブルを初期化
# dp テーブルを初期化する
dp = [[0] * m for _ in range(n)]
dp[0][0] = grid[0][0]
# 状態遷移:先頭行
@@ -55,7 +55,7 @@ def min_path_sum_dp(grid: list[list[int]]) -> int:
# 状態遷移:先頭列
for i in range(1, n):
dp[i][0] = dp[i - 1][0] + grid[i][0]
# 状態遷移: 残りの行と列
# 状態遷移:残りの行と列
for i in range(1, n):
for j in range(1, m):
dp[i][j] = min(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]) + grid[i][j]
@@ -63,9 +63,9 @@ def min_path_sum_dp(grid: list[list[int]]) -> int:
def min_path_sum_dp_comp(grid: list[list[int]]) -> int:
"""最小経路和:空間最適化後の動的計画法"""
"""最小経路和:空間を最適化した動的計画法"""
n, m = len(grid), len(grid[0])
# dp テーブルを初期化
# dp テーブルを初期化する
dp = [0] * m
# 状態遷移:先頭行
dp[0] = grid[0][0]
@@ -81,7 +81,7 @@ def min_path_sum_dp_comp(grid: list[list[int]]) -> int:
return dp[m - 1]
"""Driver Code"""
"""実行用コード"""
if __name__ == "__main__":
grid = [[1, 3, 1, 5], [2, 2, 4, 2], [5, 3, 2, 1], [4, 3, 5, 2]]
n, m = len(grid), len(grid[0])
@@ -99,6 +99,6 @@ if __name__ == "__main__":
res = min_path_sum_dp(grid)
print(f"左上から右下までの最小経路和は {res}")
# 空間最適化後の動的計画法
# 空間を最適化した動的計画法
res = min_path_sum_dp_comp(grid)
print(f"左上から右下までの最小経路和は {res}")

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@@ -6,41 +6,41 @@ Author: krahets (krahets@163.com)
def unbounded_knapsack_dp(wgt: list[int], val: list[int], cap: int) -> int:
"""完全ナップサック問題:動的計画法"""
"""個数制限なしナップサック問題:動的計画法"""
n = len(wgt)
# dp テーブルを初期化
# dp テーブルを初期化する
dp = [[0] * (cap + 1) for _ in range(n + 1)]
# 状態遷移
for i in range(1, n + 1):
for c in range(1, cap + 1):
if wgt[i - 1] > c:
# ナップサック容量を超えるなら品物 i は選ばない
# ナップサックの容量を超える場合、品物 i を選ばない
dp[i][c] = dp[i - 1][c]
else:
# 品物 i を選ばない場合と選ぶ場合の大きい方
# 品物 i を選ばない場合と選ぶ場合の大きいほうの値
dp[i][c] = max(dp[i - 1][c], dp[i][c - wgt[i - 1]] + val[i - 1])
return dp[n][cap]
def unbounded_knapsack_dp_comp(wgt: list[int], val: list[int], cap: int) -> int:
"""完全ナップサック問題:空間最適化後の動的計画法"""
"""個数制限なしナップサック問題:空間を最適化した動的計画法"""
n = len(wgt)
# dp テーブルを初期化
# dp テーブルを初期化する
dp = [0] * (cap + 1)
# 状態遷移
for i in range(1, n + 1):
# 順方向に走査する
for c in range(1, cap + 1):
if wgt[i - 1] > c:
# ナップサック容量を超えるなら品物 i は選ばない
# ナップサックの容量を超える場合、品物 i を選ばない
dp[c] = dp[c]
else:
# 品物 i を選ばない場合と選ぶ場合の大きい方
# 品物 i を選ばない場合と選ぶ場合の大きいほうの値
dp[c] = max(dp[c], dp[c - wgt[i - 1]] + val[i - 1])
return dp[cap]
"""Driver Code"""
"""実行用コード"""
if __name__ == "__main__":
wgt = [1, 2, 3]
val = [5, 11, 15]
@@ -48,8 +48,8 @@ if __name__ == "__main__":
# 動的計画法
res = unbounded_knapsack_dp(wgt, val, cap)
print(f"ナップサック容量を超えない最大価値は {res}")
print(f"ナップサックの容量を超えない品物の最大価値は {res}")
# 空間最適化後の動的計画法
# 空間を最適化した動的計画法
res = unbounded_knapsack_dp_comp(wgt, val, cap)
print(f"ナップサック容量を超えない最大価値は {res}")
print(f"ナップサックの容量を超えない品物の最大価値は {res}")