代码训练day27贪心算法p1

贪心的本质是选择每一阶段的局部最优,从而达到全局最优

贪心算法一般分为如下四步:

  • 将问题分解为若干个子问题
  • 找出适合的贪心策略
  • 求解每一个子问题的最优解
  • 将局部最优解堆叠成全局最优解

1.分发饼干

先将饼干数组和小孩数组排序。

然后从后向前遍历小孩数组,用大饼干优先满足胃口大的,并统计满足小孩数量

class Solution {
    public int findContentChildren(int[] g, int[] s) {
        // 1. sort
        Arrays.sort(g);
        Arrays.sort(s);
        int count = 0;
        int sindex = s.length - 1;
        // 倒序遍历小孩数组,如果排序后饼干最大满足该小孩胃口,count++,sindex--;
        for (int i = g.length - 1; i >= 0; i--) {
            if (sindex >= 0 && s[sindex] >= g[i]) {
                count++;
                sindex--;
            }
        }
        return count;
    }
}

2.摆动序列

考虑三种情况:

  1. 情况一:上下坡中有平坡
  2. 情况二:数组首尾两端
  3. 情况三:单调坡中有平坡

 

class Solution {
    public int wiggleMaxLength(int[] nums) {
        if (nums.length <= 1) {
            return nums.length;
        }
        int curDiff = 0;// 当前差值
        int preDiff = 0;// 上一个差值
        int count = 1;
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            // 当前差值
            curDiff = nums[i] - nums[i - 1];
            //如果当前差值和上一个差值为一正一负
            //等于0的情况表示初始时的preDiff
            if ((curDiff > 0 && preDiff <= 0) || (curDiff < 0 && preDiff >= 0)) {
                count++;
                preDiff = curDiff;
            }
        }
        return count;
    }
}

3.最大子序列和

(1)遍历记录最大子序列和

(2)发现前一段子序列和为负,要更新子序列和起始位置

class Solution {
    public int maxSubArray(int[] nums) {
        if (nums.length == 1) return nums[0];
        int sum = Integer.MIN_VALUE;
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {// 贪心,记录区间累计最大值
            count += nums[i];
            sum = Math.max(sum, count);
            if (count <= 0) count = 0; // 重置最大子序列和起始位置,如果count < 0,要去掉之前的序列。
        }
        return sum;
    }
}

### 代码随想录算法训练Day20 学习内容与作业 #### 动态规划专题深入探讨 动态规划是一种通过把原问题分解为相对简单的子问题的方式来求解复杂问题的方法[^1]。 #### 主要学习内容 - **背包问题系列** - 背包问题是典型的动态规划应用场景之一。这类题目通常涉及给定容量的背包以及一系列具有不同价值和重量的物品,目标是在不超过总容量的情况下最大化所选物品的价值。 - **状态转移方程构建技巧** - 构建合适的状态转移方程对于解决动态规划问题是至关重要的。这涉及到定义好dp数组(或表格),并找到从前一个状态到下一个状态之间的关系表达式[^2]。 - **优化空间复杂度方法** - 对于某些特定类型的DP问题,可以采用滚动数组等方式来减少所需的空间开销,从而提高程序效率[^3]。 #### 实战练习题解析 ##### 题目:零钱兑换 (Coin Change) 描述:给定不同面额的硬币 coins 和一个总金额 amount。编写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`。 解决方案: ```python def coinChange(coins, amount): dp = [float('inf')] * (amount + 1) dp[0] = 0 for i in range(1, amount + 1): for coin in coins: if i >= coin and dp[i - coin] != float('inf'): dp[i] = min(dp[i], dp[i - coin] + 1) return dp[-1] if dp[-1] != float('inf') else -1 ``` 此段代码实现了基于自底向上的迭代方式解决问题,其中 `dp[i]` 表示达到金额 `i` 所需最小数量的硬币数目[^4]。 ##### 题目:完全平方数 (Perfect Squares) 描述:给出正整数 n ,找出若干个不同的 完全平方数 (比如 1, 4, 9 ...)使得它们的和等于n 。问至少需要几个这样的完全平方数? 解答思路同上一题类似,只是这里的“硬币”变成了各个可能的完全平方数值。 ```python import math def numSquares(n): square_nums = set([i*i for i in range(int(math.sqrt(n))+1)]) dp = [float('inf')] *(n+1) dp[0] = 0 for i in range(1,n+1): for sq in square_nums: if i>=sq: dp[i]=min(dp[i],dp[i-sq]+1); return dp[n]; ``` 这段代码同样运用了动态规划的思想去寻找最优解路径,并利用集合存储所有小于等于输入值的最大平方根内的平方数作为候选集[^5]。
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