322. 零钱兑换

https://leetcode-cn.com/problems/coin-change/

给定不同面额的硬币 coins 和一个总金额 amount。

编写一个函数来计算可以凑成总金额所需的最少的硬币个数。如果没有任何一种硬币组合能组成总金额，返回 -1。

示例 1:

输入: coins = [1, 2, 5], amount = 11
输出: 3
解释: 11 = 5 + 5 + 1

示例 2:

输入: coins = [2], amount = 3
输出: -1

说明: 你可以认为每种硬币的数量是无限的。

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• dp[i] 代表要凑到金额 i 所需的最少【硬币数】

• 要求凑到金额 i 的最少硬币数，如果知道凑出 amount = i-1 的最少硬币数（子问题），你只需要把子问题的答案加一（再选一枚面值为 1 的硬币）就能得到凑成金额 i 的最少硬币数; dp 公式： dp[i] = min(dp[i], dp[i-coin]+1) ，此处 +1 的含义是指 数量 ，因为你选取了一个面值的硬币，所以硬币数加1，要和上面 加一 做区别，不要混淆；因为我们的 coins 里面 有可能是 [2, 3, 5] , 最后选取的不一定是面值为 1 的硬币。

• base case：金额未 0 时，显然 dp[0] = 0

初始化 dp table 的值都为 amount + 1，因为最坏的情况是都选面值为 1 的硬币(有的话)，所以 amount + 1 等价于正无穷，便于在遍历时获取最小值。

因为我们最终要获得 dp[amount] 的值，所以遍历区间为 [1, amount+1)

备注

• 时间复杂度：O(n)。

• 空间复杂度：O(n)。

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class Solution(object):
    def coinChange(self, coins, amount):
        """
        :type coins: List[int]
        :type amount: int
        :rtype: int
        """
        dp = [amount+1] * (amount + 1)
        dp[0] = 0
        for i in range(1, amount+1):
            for coin in coins:
                if i - coin < 0:
                    continue
                else:
                    dp[i] = min(dp[i], dp[i-coin] + 1)
        return dp[amount] if dp[amount] != amount + 1 else -1

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• 遍历起始值 min(coins) 可以提升一些性能

• 代码简化

class Solution(object):
    def coinChange(self, coins, amount):
        """
        :type coins: List[int]
        :type amount: int
        :rtype: int
        """
        dp = [0] + [amount+1] * amount
        for i in range(min(coins), amount+1):
            dp[i] = min([dp[i-c] for c in coins if i - c >= 0]) + 1
        return dp[amount] if dp[amount] <= amount else -1

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class Solution(object):
    def coinChange(self, coins, amount):
        """
        :type coins: List[int]
        :type amount: int
        :rtype: int
        """
        memo = dict()
        def dp(n):
            if n == 0:
                return 0
            if n < 0:
                return -1

            if n in memo:
                return memo[n]

            res = float('inf')
            for c in coins:
                sub = dp(n-c)
                if sub == -1:
                    continue
                res = min(res, sub+1)
            memo[n] = res if res != float('inf') else -1
            return memo[n]
        return dp(amount)