198. House Robber

198. House Robber/solution1_1.java

@@ -0,0 +1,40 @@
+/*
+ * ・概要
+ * 自力解法
+ * 最初に各要素についてとるとらないを考えて2^nになるなと思った。
+ * i番目の家でrobするかどうかを考えると、２個前までの最大値＋現在の家の合計 or １個前の最大値（現在の家はとらない）の大きい方をとればいいのだと考えDPで実装。
+ * dp[i]: i番目まででの最高Rob
+ * dp[i] = max(dp[i - 1], dp[i - 2] + nums[i])
+ * 実装はできてあってるんだけど、1個前の最大値については、1個前が使われてない場合もあるのになんでnums[i]を一律つかわないでいいんだろう、あまり腹落ちしない
+ * ↓
+ * solution1_3まで実装して気づいたが、solution1_3を思いつく→改良する→solution1_1の解法を思いつくが思考として自然だと感じた。
+ *  *
+ * 5分くらいでAC
+ *
+ * ・計算量
+ * O(n): nはnumsの要素数
+ * O(n)
+ *
+ * ・その他
+ * よくよく考えると、１次元配列で１、２つ前の値しか使わないので変数でいける→空間はO(1)にできそう。
+ * もっとわかりやすく考えると、とる、とらないの二次元配列にして、最大をとったほうが直感的かも。
+ *
+ */
+public class solution1_1 {
+  public int rob(int[] nums) {
+    if (nums.length == 0) {
+      return 0;
+    } else if (nums.length == 1) {
+      return nums[0];
+    } else if (nums.length == 2) {
+      return Math.max(nums[0], nums[1]);
+    }
+    int[] currentMaxSum = new int[nums.length];
+    currentMaxSum[0] = nums[0];
+    currentMaxSum[1] = Math.max(nums[0], nums[1]);
+    for (int i = 2; i < nums.length; i++) {
+      currentMaxSum[i] = Math.max(currentMaxSum[i - 1], currentMaxSum[i - 2] + nums[i]);
+    }
+    return currentMaxSum[nums.length - 1];
+  }
+}

198. House Robber/solution1_2.java

@@ -0,0 +1,32 @@
+/*
+ * ・概要
+ * 自力解法
+ * solution1_1の配列使わないバージョン
+ *
+ *
+ * ・計算量
+ * O(n): nはnumsの要素数
+ * O(1)
+ *
+ */
+
+public class solution1_2 {
+  public int rob(int[] nums) {
+    if (nums.length == 0) {
+      return 0;
+    } else if (nums.length == 1) {
+      return nums[0];
+    } else if (nums.length == 2) {
+      return Math.max(nums[0], nums[1]);
+    }
+    int prevPrevMaxSum = nums[0];
+    int prevMaxSum = Math.max(nums[0], nums[1]);
+    int currentMaxSum = prevMaxSum;
+    for (int i = 2; i < nums.length; i++) {
+      currentMaxSum = Math.max(prevMaxSum, prevPrevMaxSum + nums[i]);
+      prevPrevMaxSum = prevMaxSum;
+      prevMaxSum = currentMaxSum;
+    }
+    return currentMaxSum;
+  }
+}

198. House Robber/solution1_3.java

@@ -0,0 +1,35 @@
+/*
+ * ・概要
+ * 自力解法
+ * solution1_1でコメントにも書いた、より直感的な動的計画法バージョン
+ * dp[i][j]: j=0のときは、i番目をつかうときの最大合計数、j=1のときは、i番目を使わないときの最大合計数
+ * dp[i][0] = dp[i-1][1] + nums[i] : i-1は使えないので
+ * dp[i][1] = Max(dp[i - 1][0], dp[i - 1][1]) : iは使わないので、i-1番目までの最大をとる
+ * 個人的にはこっちのが素直
+ * 例：[1,2,4,3]の場合、i = 0:[[1,0]] i = 1:[[1,0],[2,1]], i = 2:[[1,0], [2,1], [4,2]], i = 3:[[1,0], [2,1], [4,2], [3,4]]
+ * ここまできて、あっdp[i][1]ってdp[i-1][0]と同じやん！じゃあ１次元配列に省略できるね
+ * dp[i] = max(dp[i - 1], dp[i - 2] + nums[i]) : solution1_1の解法だ！！！！！！！
+ *
+ * ・計算量
+ * O(n): nはnumsの要素数
+ * O(n)
+ *
+ */
+
+public class solution1_3 {
+  public int rob(int[] nums) {
+    if (nums.length == 0) {
+      return 0;
+    }
+    int[][] currentMaxSum = new int[nums.length][2];
+    currentMaxSum[0][0] = nums[0];
+    currentMaxSum[0][1] = 0;
+    int maxSum = Math.max(currentMaxSum[0][0], currentMaxSum[0][1]);
+    for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
+      currentMaxSum[i][0] = currentMaxSum[i - 1][1] + nums[i];
+      currentMaxSum[i][1] = Math.max(currentMaxSum[i - 1][0], currentMaxSum[i - 1][1]);
+      maxSum = Math.max(maxSum, Math.max(currentMaxSum[i][0], currentMaxSum[i][1]));
+    }
+    return maxSum;
+  }
+}

198. House Robber/solution2_1.java

@@ -0,0 +1,35 @@
+/*
+ * 他の人の解法
+ * https://github.com/Fuminiton/LeetCode/pull/35/files
+ * だいたい同じ流れ
+ * 読めば読むほどsolution1_1でdp
+ * https://github.com/Fuminiton/LeetCode/pull/35/files#r2059511752
+ * 確かに自分のもprevPrevは変えたいと思っていた
+ *
+ * おもに変数名の変更
+ * https://github.com/olsen-blue/Arai60/pull/35/files
+ * メモ化再帰でもできそうなのでやってみる
+ */
+
+public class solution2_1 {
+  public int rob(int[] nums) {
+    if (nums.length == 0) {
+      return 0;
+    }
+    if (nums.length == 1) {
+      return nums[0];
+    } else if (nums.length == 2) {
+      return Math.max(nums[0], nums[1]);
+    }
+    int maxSumBeforeTwo = nums[0];
+    int maxSumBeforeOne = Math.max(nums[0], nums[1]);
+    int currentMaxSum = Math.max(maxSumBeforeOne, maxSumBeforeTwo);
+    for (int i = 2; i < nums.length; i++) {
+      currentMaxSum = Math.max(maxSumBeforeOne, maxSumBeforeTwo + nums[i]);
+      maxSumBeforeTwo = maxSumBeforeOne;
+      maxSumBeforeOne = currentMaxSum;
+    }
+
+    return currentMaxSum;
+  }
+}

198. House Robber/solution2_2.java

@@ -0,0 +1,43 @@
+/*
+ * https://github.com/olsen-blue/Arai60/pull/35/files
+ * メモ化再帰でもできそうなのでやってみる
+ * 考え方としては、1つ前と2つ前の最大値+現在の値のおおきいほうをとっていくも
+ * 上記では再帰の基底状態のindex == 1をやることで、memo[0]を最初に定義しなくてもよくしている。
+ *
+ * ・計算量
+ * O(n): nはnumsの要素数
+ * O(n)
+ *
+ *
+ */
+
+public class solution2_2 {
+  public int rob(int[] nums) {
+    int[] memo = new int[nums.length];
+    Arrays.fill(memo, -1);
+    memo[0] = nums[0];
+    robHelper(nums, memo, nums.length - 1);
+    int maxSum = 0;
+    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
+      maxSum = Math.max(maxSum, memo[i]);
+    }
+    return maxSum;
+  }
+
+  private int robHelper(int[] nums, int[] memo, int currentIndex) {
+    if (currentIndex < 0) {
+      return 0;
+    }
+    if (currentIndex == 0) {
+      return memo[0];
+    }
+    if (memo[currentIndex] != -1) {
+      return memo[currentIndex];
+    }
+    memo[currentIndex] =
+        Math.max(
+            robHelper(nums, memo, currentIndex - 2) + nums[currentIndex],
+            robHelper(nums, memo, currentIndex - 1));
+    return memo[currentIndex];
+  }
+}