贪心算法总结

 

①活动安排问题    

设有N个活动时间集合,每个活动都要使用同一个资源,比如说会议场,而且同一时间内只能有一个活动使用,每个活动都有一个使用活动的开始si和结束时间fi,即他的使用区间为(si,fi),现在要求你分配活动占用时间表,即哪些活动占用该会议室,哪些不占用,使得他们不冲突,要求是尽可能多的使参加的活动最大化,即所占时间区间最大化!

上图为每个活动的开始和结束时间,我们的任务就是设计程序输出哪些活动可以占用会议室!

 

#include <iostream>  
using namespace std;  
  
void GreedyChoose(int len,int *s,int *f,bool *flag);  
  
int main(int argc, char* argv[])  
{  
    int s[11] ={1,3,0,5,3,5,6,8,8,2,12};  
    int f[11] ={4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14};  
  
    bool mark[11] = {0};  
  
    GreedyChoose(11,s,f,mark);  
    for(int i=0;i<11;i++)  
        if(mark[i])  
            cout<<i<<" ";  
    system("pause");  
    return 0;  
}  
  
void GreedyChoose(int len,int *s,int *f,bool *flag)  
{  
    flag[0] = true;  
    int j = 0;  
    for(int i=1;i<len;++i)  
        if(s[i] >= f[j])  
        {  
            flag[i] = true;  
            j = i;  
        }  
}

问题分析

     1:假设我们已经安排了一些活动,那么我们想要使后面的活动尽可能的安排的多,则要使前面的活动尽量早的结束

     2:根据上面的策略,我们安排活动的时候就要安排时间早的,只有结束时间早才有可能尽量多的在后面安排活动。

思路搭建

    1:排序问题。因为给的活动的结束和开始时间是没有顺序的,所以我们要按照结束时间从小到大排序

    2:选择问题。选择开始最早的活动,以这个活动的结束时间寻找下一个活动,再以下一个活动的结束时间为标准,再向下找,直至结束。

 

 

②.贪心实例之线段覆盖

题目大意:

在一维空间中告诉你N条线段的起始坐标与终止坐标,要求求出这些线段一共覆盖了多大的长度。

为了方便说明,我们采用上述表格中的数据代表10条线段的起始点和终点,注意,这里是用起始点为顺序进行排列,和上面的不一样,知道了这些我们就可以着手开始设计这个程序:

#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
	int s[10] = {2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};
	int f[10] = {3,5,7,6,9,8,12,10,13,15};
	int TotalLength = (3-2);                 

	for(int i=1,int j=0; i<10 ; ++i)
	{
		if(s[i] >= f[j])
		{
			TotalLength += (f[i]-s[i]);
			j = i;
		}
		else
		{
			if(f[i] <= f[j])
				continue;
			else
			{
				TotalLength += f[i] - f[j];
				j = i;
			}
		}
	}

	cout<<TotalLength<<endl;
	system("pause");
	return 0;
}

 

③数字组合问题

设有N个正整数,现在需要你设计一个程序,使他们连接在一起成为最大的数字,例3个整数 12,456,342 很明显是45634212为最大,4个整数 342,45,7,98显然为98745342最大

程序要求:输入整数N 接下来一行输入N个数字,最后一行输出最大的那个数字!

题目解析:拿到这题目,看起要来也简单,看起来也难,简单在什么地方,简单在好像就是寻找哪个开头最大,然后连在一起就是了,难在如果N大了,假如几千几万,好像就不是那么回事了,要解答这个题目需要选对合适的贪心策略,并不是把数字由大排到小那么简单,网上的解法是将数字转化为字符串,比如a+b和b+a,用strcmp函数比较一下就知道谁大,也就知道了谁该排在谁前面,不过我觉得这个完全没必要,在这里我采用一种比较巧妙的方法来解答,不知道大家还记得冒泡排序法不,那是排序最早接触的一种方法,我们先看看它的源代码:

#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
	int array[10];
	for(int i=0;i<10;i++)
		cin>>array[i];

	int temp;
	for(i=0; i<=9 ; ++i)
		for(int j=0;j<10-1-i;j++)
			if(array[j] > array[j+1] )
			{
				temp = array[j];
				array[j] = array[j+1];
				array[j+1] = temp;
			}
	for(i=0;i<10;i++)
		cout<<array[i]<<" ";
	cout<<endl;
	system("pause");
	return 0;


相信这种冒泡已经很熟悉了,注意看程序中最核心的比较规则是什么,是这一句if(array[j] > array[j+1] ) 他是以数字大小作为比较准则来返回true或者是false,那么我们完全可以改变一下这个排序准则,比如23,123,这两个数字,在我们这个题中它可以组成两个数字 23123和12323,分明是前者大些,所以我们可以说23排在123前面,也就是23的优先级比123大,123的优先级比23小,所以不妨写个函数,传递参数a和b,如果ab比ba大,则返回true,反之返回false,函数原型如下: 

bool compare(int Num1,int Num2)
{
	int count1,count2;
	int MidNum1 = Num1,MidNum2 = Num2;
	while( MidNum1 )
	{
		++count1;
		MidNum1 /= 10;
	}

	while( MidNum2 )
	{
		++count2;
		MidNum2 /= 10;
	}

	int a = Num1 * pow(10,count2) + Num2;
	int b = Num2 * pow(10,count1) + Num1;

	return (a>b)? true:false;
}


好了,我们的比较准则函数也已经完成了,只需要把这个比较准则加到关键的地方,这个题就算完成了,最终代码如下:

#include <iostream>  
#include <cmath>  
using namespace std;  
  
bool compare(int Num1,int Num2);  
int main(int argc, char* argv[])  
{  
    int N;  
    cout<<"please enter the number n:"<<endl;  
    cin>>N;  
    int *array = new int [N];  
    for(int i=0;i<N;i++)  
        cin>>array[i];  
      
    int temp;  
    for(i=0; i<=N-1 ; ++i)  
    {  
        for(int j=0;j<N-i-1;j++)  
            if( compare(array[j],array[j+1]) )  
            {  
                temp = array[j];  
                array[j] = array[j+1];  
                array[j+1] = temp;  
            }  
    }  
      
    cout<<"the max number is:";  
    for( i=N-1 ; i>=0 ; --i)  
        cout<<array[i];  
    cout<<endl;  
    delete [] array;  
    system("pause");  
    return 0;  
}  
  
bool compare(int Num1,int Num2)  
{  
    int count1=0,count2=0;  
    int MidNum1 = Num1,MidNum2 = Num2;  
    while( MidNum1 )  
    {  
        ++count1;  
        MidNum1 /= 10;  
    }  
      
    while( MidNum2 )  
    {  
        ++count2;  
        MidNum2 /= 10;  
    }  
      
    int a = Num1 * pow(10,count2) + Num2;  
    int b = Num2 * pow(10,count1) + Num1;  
      
    return (a>b)? true:false;  
}

可以看见这样很巧妙的改编冒泡排序就解决了这个问题,当然也可以用其他的排序算法,或者干脆用一个仿函数作为set容器的排序准则,insert进去就可以了,但是这个程序有一点小问题,假如输入的数字中有两个濒临越界的数据,合并在一起就越界了,那样就只能用字符串的形式进行比较!

 

④ :找零钱的问题

在贪心算法里面最常见的莫过于找零钱的问题了,题目大意如下,对于人民币的面值有1元 5元 10元 20元 50元 100元,下面要求设计一个程序,输入找零的钱,输出找钱方案中最少张数的方案,比如123元,最少是1张100的,1张20的,3张1元的,一共5张!

 

解析:这样的题目运用的贪心策略是每次选择最大的钱,如果最后超过了,再选择次大的面值,然后次次大的面值,一直到最后与找的钱相等,这种情况大家再熟悉不过了,下面就直接看源代码:

#include <iostream>  
#include <cmath>  
using namespace std;  
  
int main(int argc, char* argv[])  
{  
    int MoneyClass[6] = {100,50,20,10,5,1};            //记录钱的面值  
    int MoneyIndex [6] ={0};                           //记录每种面值的数量  
    int MoneyAll,MoneyCount = 0,count=0;  
  
    cout<<"please enter the all money you want to exchange:"<<endl;  
    cin>>MoneyAll;  
  
    for(int i=0;i<6;)                                  //只有这个循环才是主体  
    {  
        if( MoneyCount+MoneyClass[i] > MoneyAll)  
        {  
            i++;  
            continue;  
        }  
  
        MoneyCount += MoneyClass[i];  
        ++ MoneyIndex[i];  
        ++ count;  
  
        if(MoneyCount == MoneyAll)  
            break;  
    }  
  
    for(i=0;i<6;++i)                                  //控制输出的循环  
    {  
        if(MoneyIndex[i] !=0 )  
        {  
            switch(i)  
            {  
            case 0:  
                cout<<"the 100 have:"<<MoneyIndex[i]<<endl;  
                break;  
            case 1:  
                cout<<"the 50 have:"<<MoneyIndex[i]<<endl;  
                break;  
            case 2:  
                cout<<"the 20 have:"<<MoneyIndex[i]<<endl;  
                break;  
            case 3:  
                cout<<"the 10 have:"<<MoneyIndex[i]<<endl;  
                break;  
            case 4:  
                cout<<"the 5 have:"<<MoneyIndex[i]<<endl;  
                break;  
            case 5:  
                cout<<"the 1 have:"<<MoneyIndex[i]<<endl;  
                break;  
            }  
        }  
      
    }  
    cout<<"the total money have:"<<count<<endl;  
    system("pause");  
    return 0;  
}

 

⑤加油站问题

一辆汽车加满油可以行驶n千米,路途中有若干个加油站,为了使沿途加油次数最少,设计一个算法,输出最好的加油方案。

 

假如:假设沿途有9个加油站,总路程为100千米,加满油后汽车行驶的最远距离为20千米,汽车加油的位置分别距离起点10,20,35,40,50,65,75,85,90.

分析:

(1)第一次汽车从起点出发,行驶到n=20千米时,选择一个距离终点最近的加油站Xi,应选择距离起点为20千米的加油站。

(2)加完一次油时,汽车处于满油状态,这与汽车出发之前的状态一致,这样就将问题归结为求Xi到终点汽车加油次数最少的一个规模最小的子问题。

按照以上策略不断的解决子问题,即每次找到从前一次选择的加油站开始往前几千米之间,距离终点最近的加油站加油。

 

#include<stdio.h>
#define S 100
int main()
{
	int i,j,n,k=0,total,dist;
	int x[]={10,20,35,40,50,65,75,85,100};//加油站距离起点的位置
	int a[10];//选择加油站的位置
	n=sizeof(x)/sizeof(x[0]);//加油站的个数
	printf("请输入最远行车距离(15<=n<=100):");
	scanf("%d",&dist);
	total=dist;   //初始化刚开始时能行驶的最远距离 
	j=1;     //选择的加油站个数
	while(total<S)//如果汽车没有走完全程 
	{
		for(i=k;i<n;i++)
		{
			if(x[i]>total)//如果距离下一站太远 
			{
				a[j]=x[i-1];//则在当前加油点加油 
				j++;
				total=x[i-1]+dist;//计算加完油能行驶
				
				k=i;//记录下一次加油的开始位置
				break; 
			}
		} 
	} 
	 for(i=1;i<j;i++)     //输出选择的加油点 
	 {
	 	printf("%4d",a[i]);
	 } 
	 printf("\n"); 
	return 0;
}

⑥HDU贪心题解

HDU1009FatMouse' Trade

解法1:
这里用冒泡排序完成
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
int a,b,c,i,l;
double sum;
int  j[1010],f[1010];
double k[1010],d;
while(scanf("%d%d",&a,&b)!=EOF)
{
if(a==-1&&b==-1)break;
sum=0;
for(i=0;i<b;i++)
{
cin>>j[i]>>f[i];
k[i]=j[i]*1.0/f[i];
}
  for(i=0;i<b;i++)
  {
  for(l=i;l<b-i-1;l++)
  {
  if(k[l]>k[l+1])
  {
   c=j[l];j[l]=j[l+1];j[l+1]=c;
   c=f[l];f[l]=f[l+1];f[l+1]=c;
   d=k[l];k[l]=k[l+1];k[l+1]=d;
  }
  }
  }
  int temp=a;
  for(i=b-1;i>=0;i--)
  {
  temp=temp-f[i];
  if(temp>=0) sum=sum+j[i];
  else
{
   sum=sum+(temp+f[i])*k[i];
 break;  
  } 

  }//排完序如何计算也是关键
  printf("%.3f\n",sum);
  
}
return 0;
}

解法2:

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
struct Node
{
    double j,f,p;
}node[1000];
int cmp(Node x,Node y)
{
    return x.p>y.p;
}
int main()
{ 
      int n,m;
      while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF&&(m!=-1||n!=-1))
      {
          double sum=0;
          int i;
        for(i=0;i<m;i++)
        {
            scanf("%lf%lf",&node[i].j,&node[i].f);
            node[i].p=node[i].j/node[i].f;
        }
        sort(node,node+m,cmp);  
         for(int i=0;i<m;i++)
         {
              if(node[i].f<n)
              {
                  sum=sum+node[i].j;
                  n=n-node[i].f;
              }
              else
              {
                  sum=sum+node[i].p*n;
                  break;
              }
         }
         printf("%.3lf\n",sum);
     }
   return 0;
}


 

 

 

转载于:https://my.oschina.net/lin546/blog/1538539

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