1、活动选择问题描述
有一个需要使用每个资源的n个活动组成的集合S= {a1,a2,···,an },资源每次只能由一个活动使用。每个活动ai都有一个开始时间si和结束时间fi,且 0≤si<fi<∞ 。一旦被选择后,活动ai就占据半开时间区间[si,fi)。如果[si,fi]和[sj,fj]互不重叠,则称ai和aj两个活动是兼容的。该问题就是要找出一个由互相兼容的活动组成的最大子集。例如下图所示的活动集合S,其中各项活动按照结束时间单调递增排序。
从图中可以看出S中共有11个活动,最大的相互兼容的活动子集为:{ a1,a4,a8,a11,}和{ a2,a4,a9,a11}。
2、贪心算法解决过程
(1)活动选择问题的最优子结构
定义子问题解空间Sij是S的子集,其中的每个获得都是互相兼容的。即每个活动都是在ai结束之后开始,且在aj开始之前结束。
为了方便讨论和后面的计算,添加两个虚构活动a0,其中f0=0。
结论:当i≥j时,Sij为空集。
如果活动按照结束时间单调递增排序,子问题空间被用来从Sij中选择最大兼容活动子集,其中0≤i<j≤n,所以其他的Sij都是空集。
最优子结构为:假设Sij的最优解Aij包含活动ak,则对Sik的解Aik和Skj的解Akj必定是最优的。
通过一个活动ak将问题分成两个子问题,下面的公式可以计算出Sij的解Aij。