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贪心算法(一)

时间:2020-08-20 00:25:55      阅读:86      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

贪心算法

一、什么叫贪心算法

贪心算法(又称贪婪算法)是指,在对问题求解时,总是做出在当前看来是最好的选择。也就是说,不从整体最优上加以考虑,他所做出的是在某种意义上的局部最优解。

贪心算法不是对所有问题都能得到整体最优解,关键是贪心策略的选择,选择的贪心策略必须具备无后效性,即某个状态以前的过程不会影响以后的状态,只与当前状态有关。

二、贪心算法使用范围

1、原问题复杂度过高;

2、求全局最优解的数学模型难以建立;

3、求全局最优解的计算量过大;

4、没有太大必要一定要求出全局最优解,“比较优”就可以。

三、贪心选择性质

所谓贪心选择性质是指所求问题的整体最优解可以通过一系列局部最优的选择,换句话说,当考虑做何种选择的时候,我们只考虑对当前问题最佳的选择而不考虑子问题的结果。这是贪心算法可行的第一个基本要素。贪心算法以迭代的方式作出相继的贪心选择,每作一次贪心选择就将所求问题简化为规模更小的子问题。对于一个具体问题,要确定它是否具有贪心选择性质,必须证明每一步所作的贪心选择最终导致问题的整体最优解。
当一个问题的最优解包含其子问题的最优解时,称此问题具有最优子结构性质。问题的最优子结构性质是该问题可用贪心算法求解的关键特征。

四、贪心算法的实现框架

从问题的某一初始解出发:
while (朝给定总目标前进一步)
{
利用可行的决策,求出可行解的一个解元素。
}
由所有解元素组合成问题的一个可行解;

五、例题分析

(1)摘果子

题目描述

在一个果园里,多多已经将所有的果子打了下来,而且按果子的不同种类分成了不同的堆。多多决定把所有的果子合成一堆。

每一次合并,多多可以把两堆果子合并到一起,消耗的体力等于两堆果子的重量之和。可以看出,所有的果子经过 n-1n1 次合并之后, 就只剩下一堆了。多多在合并果子时总共消耗的体力等于每次合并所耗体力之和。

因为还要花大力气把这些果子搬回家,所以多多在合并果子时要尽可能地节省体力。假定每个果子重量都为 11 ,并且已知果子的种类 数和每种果子的数目,你的任务是设计出合并的次序方案,使多多耗费的体力最少,并输出这个最小的体力耗费值。

例如有 33 种果子,数目依次为 11 , 22 , 99 。可以先将 11 、 22 堆合并,新堆数目为 33 ,耗费体力为 33 。接着,将新堆与原先的第三堆合并,又得到新的堆,数目为 1212 ,耗费体力为 1212 。所以多多总共耗费体力 =3+12=15=3+12=15 。可以证明 1515 为最小的体力耗费值。

输入格式

共两行。
第一行是一个整数 n(1\leq n\leq 10000)n(1n10000) ,表示果子的种类数。

第二行包含 nn 个整数,用空格分隔,第 ii 个整数 a_i(1\leq a_i\leq 20000)ai?(1ai?20000) 是第 ii 种果子的数目。

输出格式

一个整数,也就是最小的体力耗费值。输入数据保证这个值小于 2^{31}231 。

输入输出样例

输入 #1
3 
1 2 9 
输出 #1
15

说明/提示

对于30%的数据,保证有n \le 1000n1000:

对于50%的数据,保证有n \le 5000n5000;

对于全部的数据,保证有n \le 10000n10000。

思路:

通过题中我们便发现只要每次都将最小的两堆果子合并就能得出最小的体力耗费,那我们就需要先把每堆果子进行排序,之后将第一堆和第二堆合并成新的一堆果子并记录下来体力的耗费,之后再排序,重复将第一堆和第二堆合并成新的果子。但是我们发现每次合并果子就要排序,会导致时间复杂度很大,所以我们可以考虑线性表,将新生成的果子堆和后面的每堆果子进行比较,讲新生成的果子插入到第一个比他大的果子堆前面便排好序了,这样的时间复度大大减小。

代码:

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
    int n;
    cin >> n;
    int fruit[10000];
    int strength = 0;
    for (int i = 0;i < n;++i)
    {
        cin >> fruit[i];
    }
    sort(fruit, fruit + n);
    for (int i = 0;i < n - 1;++i)
    {
        fruit[i + 1] += fruit[i];
        strength += fruit[i + 1];
        int temp = fruit[i + 1];
        int j = i + 2;
        for (;j < n;++j)
        {
            if (temp < fruit[j]) break;
        }
        for (int k = i + 1;k < j-1;++k)
        {
            fruit[k] = fruit[k + 1];
        }
        fruit[j - 1] = temp;
    }
    cout << strength;
}

 

贪心算法(一)

原文:https://www.cnblogs.com/liushipeng648/p/13532372.html

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