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LOOP 07 / INTERVIEW LOOP / 4H

动态规划:先写状态的含义,再谈优化

一次任务需要用若干批次凑出目标数量。贪心地选最大批次看起来很自然,但你要主动找到它失败的输入,并用状态定义保证递推只依赖已知答案。

完成单元 52 · 用主项目回答一个性能问题及其先备后安排本次训练。不绑定日历周。

先写自己的答案,再展开参考。这里按技能编写问题,不声称公司真题;自评与阅读都不会自动通过 G0。

先备与学习位置

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TIME WITH OUTPUTS

240 分钟怎样用

  1. 闭卷恢复先备 · 15min

    用一句话定义 DP 状态、不可达和基例;复述第26章正确性先于测量、样本与结论的区别。

    留下:先不查章节,写三条判断和一个不确定点;再只补读相关章节的解释段。

  2. 澄清题目与手算 · 25min

    读主问题,逐条写输入、输出、范围与失败行为。手算前两个公开用例,给自己的方案找一个反例。

    留下:一份接口合同、逐步状态表和最小反例;不要先打开参考推演。

  3. 独立实现或设计 · 55min

    实现 min_batches(coins,amount):每种正整数批次可无限使用,求精确凑成 amount 的最少批次数,不可达返回 -1。coins 最多 8 项、每项 1..20,amount 在 0..50。先写一维动态规划,并解释为什么不是直接选最大值。

    留下:保存个人代码或设计稿。编码题保留编译命令;设计题为每个事件编号,不能只画没有状态的箭头。

  4. 边界与反证 · 25min

    用题目的全部公开用例核对真实输出;另外创造一个与公开输入不同的边界。发现失败时缩小输入,再解释修复。

    留下:实际结果、原始失败和修复原因各一份;设计题记录一个被拒绝的执行顺序。

  5. 按表现进入追问树 · 35min

    从 n1 开始。每题先录下自己的回答,再展开标准;按满足或未满足条件跳转。树最多走一轮,卡住时把剩余时间用于分支中的纠错,不循环加时。

    留下:记录经过的节点、原话、缺失条件和修订;只会复述标准的节点仍标记待重做。

  6. 英文口述与打断 · 30min

    用本页英文提纲录制两轮 90 秒回答;第二轮在 30 秒处自问追问,先回答追问再回到主线。每轮回听并改写两个含糊句。

    留下:两轮录音或逐字稿;圈出输入、因果、边界和限制各一句。参考英文在录完第一轮后再读。

  7. 复盘与安排重做 · 25min

    对照强弱答案,选择一个真正出错的环节:合同、状态、实现、验证或表达。填本页记录模板,并约定下一天的 30 分钟。

    留下:一个有失败输入的错误记录和一个可观察修复标准;不要把全部问题归因为粗心。

  8. 次日无答案重做 · 30min

    次日用相同状态思路处理 coins=[3,5],独立求 amount=0、4、8、9、10,并写 dp[0..10];不能只列出看起来能凑的组合。

    留下:这是本周 240 分钟中的最后 30 分钟,不另加预算。先关闭解答,用 20 分钟独立做,再用 10 分钟核验并记录是否仍需复习。

包括次日重做,总计 240min。局部错因复盘属于本次练习,额外的计划复盘按实际需要另记。

SOLVE BEFORE READING THE ANSWER

先独立处理这个问题

实现 min_batches(coins,amount):每种正整数批次可无限使用,求精确凑成 amount 的最少批次数,不可达返回 -1。coins 最多 8 项、每项 1..20,amount 在 0..50。先写一维动态规划,并解释为什么不是直接选最大值。

输入与输出合同

  • 只要求最少数量,不要求恢复具体组合;重复的批次大小不影响答案。
  • amount=0 返回 0,即使 coins 为空;正数目标配空 coins 返回 -1。
  • 本练习输入保证范围合法;若要扩展生产接口,须另定义非法面值 0、负值和极大输入的拒绝方式。
手算之后,对照公开用例
输入或情形预期为什么
coins=[1,3,4], amount=623+3;贪心 4+1+1 得 3 次,不最优。
coins=[2,4], amount=3-1目标不可达。
coins=[], amount=00空组合凑成 0。
coins=[], amount=5-1没有可用批次。
coins=[2,2,3], amount=732+2+3;重复面值不改变最少次数。

先保留自己的解法、状态轨迹与验证记录,再打开参考。允许用自然语言或伪代码补充解释;不能用参考输出代替真实运行。

保存独立尝试后,阅读解法与状态轨迹

解法依据

dp[x] 表示精确凑成 x 的最少次数。设 dp[0]=0,其余设为 amount+1 作为不可达标记。按 x 从 1 到 amount 递增,对每个 c≤x 且 dp[x-c] 可达的面值,尝试 dp[x-c]+1。只依赖更小金额,因为 c>0。返回 dp[amount],若仍不可达则返回 -1。时间 O(amount×面值数量),空间 O(amount)。这是有界输入下的算法题,不是测得的 CPU 加速结果。

逐步推演

[1,3,4] 的 dp[0..6] 为 [0,1,2,1,1,2,2]。算 dp[6] 时:用 1 得 dp[5]+1=3,用 3 得 dp[3]+1=2,用 4 得 dp[2]+1=3,选 2。每个候选都对应最后一次选择,覆盖了所有合法解的结尾。

FOLLOW THE ANSWER, NOT A SCRIPT

从回答进入下一层追问

n1 开始。先录下回答,再展开判定;达到条件就走深入分支,未达到就按反馈缩小问题。一次最多走一轮,不靠反复查看同一答案累积“通过”。

把实际走过的节点记入模板 →

NODE n1

为什么 4+1+1 不能证明最少?

我已作答:查看判定与下一分支

需要解释清楚:它只是一组可行解;3+3 用更少次数,是反驳贪心最优性的具体证据。

达到

结论正确,并解释本节点给出的具体状态或反例。

保留关键推理:它只是一组可行解;3+3 用更少次数,是反驳贪心最优性的具体证据。

继续到 n2 →

待补

只报术语、漏掉条件,或不能解释题中的数值。

枚举凑 6 的两次组合,区分找到一个解与证明没有更好解。

继续到 r1 →

NODE r1

把第一个追问缩到最小输入,重新逐步说明。

我已作答:查看判定与下一分支

需要解释清楚:它只是一组可行解;3+3 用更少次数,是反驳贪心最优性的具体证据。

修复后达到

用具体输入改正原回答,能指出之前错在哪里。

枚举凑 6 的两次组合,区分找到一个解与证明没有更好解。

继续到 n2 →

仍未达到

仍依赖答案复述,不能独立重建状态。

本次树到此结束;把 n1 的输入和缺口写入复盘,再进入英文练习与次日重做。

这一分支结束:对照并复盘 →

NODE n2

允许面值 0 时,递推的哪个前提消失?

我已作答:查看判定与下一分支

需要解释清楚:x-c 不再严格小于 x,原先按金额递增的依赖证明失效;0 对最少正目标也无帮助,应按新的输入合同拒绝或移除,不能悄悄沿用证明。

达到

结论正确,并解释本节点给出的具体状态或反例。

保留关键推理:x-c 不再严格小于 x,原先按金额递增的依赖证明失效;0 对最少正目标也无帮助,应按新的输入合同拒绝或移除,不能悄悄沿用证明。

继续到 n3 →

待补

只报术语、漏掉条件,或不能解释题中的数值。

把 c=0 代入 x-c,指出读的是当前状态,再恢复正面值条件。

继续到 n3 →

NODE n3

把每个 x 分配给不同线程同时计算,可以直接更快吗?

我已作答:查看判定与下一分支

需要解释清楚:不行,dp[x] 依赖若干更小 x;无依赖管理会读取尚未计算结果。需要先分析 DAG 与开销,不能根据线程数量宣布加速。

达到

结论正确,并解释本节点给出的具体状态或反例。

保留关键推理:不行,dp[x] 依赖若干更小 x;无依赖管理会读取尚未计算结果。需要先分析 DAG 与开销,不能根据线程数量宣布加速。

这一分支结束:对照并复盘 →

待补

只报术语、漏掉条件,或不能解释题中的数值。

用 dp[6]→dp[5]→dp[4] 画依赖,说明同时写表不意味着数据已准备好。

这一分支结束:对照并复盘 →

答案强在哪里,弱在哪里

保存自己的回答后,打开对照

弱答案

“每次拿最大批次就最少;DP 就是把答案存起来。”

强答案

“最大批次策略在 1、3、4 凑 6 时失败。我的 dp[x] 是精确凑成 x 的最少次数,枚举最后一个批次,因此每个最优解都被某个候选覆盖。正面值保证依赖更小状态,不可达状态不会参与加一。”

强答案明确状态、基例、转移和依赖顺序,并用反例选择算法。能背出递推式但不能解释 x 的含义,仍容易把精确凑成误写成至少凑成。

在自己的原回答里划出一个缺失的条件或错误推理,再重说一遍。完整句子背熟,不代表能处理新约束。

ANSWER, THEN HANDLE AN INTERRUPTION

英文口述与打断

Defend your state definition and give a counterexample to greediness.

  1. Define exact amount, not at least amount.
  2. Explain the last-choice argument.
  3. Separate algorithmic complexity from measured speed.

“Why can’t you calculate all table entries in parallel?”

录完第一轮后,读英文示范
The state stores the minimum number of batches needed for an exact amount. I consider every possible final batch and combine it with a solved smaller state. Greedy selection fails for sizes one, three, and four when the target is six. The table gives a time bound, but it does not by itself establish a measured speedup.
  • 前 15 秒说明输入、输出和一个关键约定。
  • 至少用一个本题的数值解释因果,不只罗列英文术语。
  • 明确一个边界或尚未验证的限制;不能把教学推演说成项目经验。

次日关掉解答,换一个问题

次日用相同状态思路处理 coins=[3,5],独立求 amount=0、4、8、9、10,并写 dp[0..10];不能只列出看起来能凑的组合。

独立重做后核对

答案依次为 0、-1、2、3、2。dp[0..10] 为 [0,-1,-1,1,-1,1,2,-1,2,3,2](这里展示时用 -1 表示不可达;内部标记仍可使用 amount+1)。

  • 关闭主问题答案并使用新输入独立完成。
  • 给出结果与原因;失败时记录最小反例,不能只把完成标记改成通过。

重做的 30min 已计入本套4h;需要更多补课时记录实际用时,按缺口顺延。

记录实际回答与证据

本次面试练习模板
# W07 算法 / 英文训练记录(仅个人练习,不是能力认证)
日期:
本次先备与尚不确定点:
主问题接口合同:
我最初的方案与状态表:
运行命令或设计事件编号:
失败输入 / 预期 / 实际:
修复与理由:
追问路径(节点 → 自己原话 → 缺口):
英文第一轮两处含糊句:
英文第二轮修订:
次日重做日期(30 分钟已含本周预算):
重做输入 / 实际结果 / 解释:
仍需补练:

本次练习的检查依据

反例、DP 表与独立实现相符;不可达不会参与有效转移;能指出直接并行各金额的依赖问题。

模板在你的个人笔记中填写。网页只提供空模板;不会把这次训练写成项目经验或学习验收结果。