1、贪心算法实例
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贪心算法是一种在解决问题的过程中追求局部最优的算法,对于一个有多种属性的事物来说,贪心算法会优先满足某种条件,追求局部最优的同时希望达到整体最优的效果。
以下是一些经典的贪心算法问题:1. 背包问题:给定一组物品,每个物品都有自己的重量和价值,背包的总容量有限。
贪心算法需要选择物品以最大化背包中物品的总价值,同时不超过背包的总容量。
这种问题可以有多种变体,例如分数背包问题和完全背包问题。
2. 硬币找零问题:给定一组硬币的面值和数量,以及需要找零的金额。
贪心算法需要选择硬币以最小化找零的总数量。
这个问题可以通过从大到小排序硬币,并从最大面值的硬币开始选择,直到找零的金额达到所需的总金额。
3. 区间选点问题:给定一系列闭区间,每个闭区间都有一个起始点和结束点。
贪心算法需要选择尽量少的点,使得每个闭区间内至少有一个点被选中。
这个问题可以通过对结束点进行排序,并从左到右选择结束点,直到下一个要选择的结束点与上一个选择的结束点之间的距离大于当前选择的结束点与上一个选择的结束点之间的距离为止。
4. 区间覆盖问题:给定一系列闭区间,贪心算法需要选择尽量少的区间,使得所有区间都被覆盖。
这个问题可以通过对每个闭区间的左端点进行排序,并从左到右选择左端点,直到下一个要选择的左端点与上一个选择的左端点之间的距离大于当前选择的左端点与上一个选择的左端点之间的距离为止。
5. 排班问题:给定一组员工和他们的班次需求,以及一组工作日的日程安排。
贪心算法需要为员工分配班次,以最小化总工作时间并满足所有工作日的需求。
这个问题可以通过从可用的班次中选择最长的班次,并从左到右分配员工,直到所有员工都被分配到一个班次为止。
这些问题是贪心算法的经典示例,它们展示了贪心算法在解决优化问题中的广泛应用。
c++贪心算法经典例题
经典的贪心算法例题有很多,以下是其中几个常见的例题:
1. 分糖果问题:
有一群小朋友,每个人都有一个评分。
现在需要给他们分糖果,要求评分高的小朋友比他旁边评分低的小朋友拥有更多的糖果。
求至少需要准备多少糖果。
2. 区间覆盖问题:
给定一个区间集合,每个区间表示一个工作时间段。
现在需要选择尽可能少的区间,覆盖整个时间范围。
求最少需要选择多少个区间。
3. 最佳买卖股票时机:
给定一个股票的价格列表,可以任意次数买入和卖出股票。
但是同一时间只能持有一支股票,求能够获得的最大利润。
4. 最大会议安排:
给定一系列的会议,每个会议有开始时间和结束时间。
要求安排尽可能多的会议,使得它们不会发生时间上的冲突。
5. 跳跃游戏:
给定一个非负整数数组,每个元素表示在该位置上能够跳跃的最大长度。
初始位置在第一个元素,判断能否跳到最后一个元素。
以上仅是一些常见的例题,贪心算法广泛应用于各种问题中。
在解决实际问题时,需要根据具体情况设计贪心策略,找到合适的贪心策略才能得到正确的解答。
列举用贪心算法求解的经典问题贪心算法是一种简单而高效的问题求解方法,通常用于求解最优化问题。
它通过每一步选择当前状态下的最优解,最终得到全局最优解。
贪心算法的核心思想是:每一步都做出一个局部最优的选择,并认为这个选择一定可以达到全局最优。
以下是一些经典问题,可以用贪心算法求解:1. 零钱兑换问题(Coin Change Problem):给定一些不同面额的硬币和一个目标金额,找到最少的硬币数量,使得硬币总额等于目标金额。
贪心算法可以按照硬币的面额从大到小进行选择,每次选择尽量大面额的硬币。
2. 区间调度问题(Interval Scheduling Problem):给定一些区间,找到最多的不相交区间。
贪心算法可以按照区间的结束时间进行排序,每次选择结束时间最早的区间,确保选择的区间不重叠。
3. 分糖果问题(Candy Problem):给定一个数组表示每个孩子的评分,要求给这些孩子分糖果,满足以下要求:每个孩子至少分到一个糖果,评分高的孩子要比相邻孩子分到的糖果多。
贪心算法可以从左到右进行两次遍历,分别处理评分递增和评分递减的情况。
4. 跳跃游戏问题(Jump Game Problem):给定一个非负整数数组,表示每个位置的最大跳跃长度,判断是否能从第一个位置跳到最后一个位置。
贪心算法可以记录当前能够到达的最远位置,并且更新为更远的位置。
5. 任务调度器问题(Task Scheduler Problem):给定一串任务,每个任务需要一定的冷却时间,要求以最短的时间完成所有任务。
贪心算法可以按照出现次数进行排序,优先执行出现次数最多的任务,并在冷却时间内执行其他任务。
6. 区间覆盖问题(Interval Covering Problem):给定一些区间,找到最少的区间数,使得它们的并集覆盖了所有输入区间。
贪心算法可以根据区间的起始位置进行排序,每次选择最早结束的区间,并将它添加到最终结果中。
以上仅是一些经典问题的例子,实际上还有很多问题可以用贪心算法来求解。
贪心算法几个经典例子c语言1. 零钱兑换问题题目描述:给定一些面额不同的硬币和一个总金额,编写一个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够凑出总金额,返回 -1。
贪心策略:每次选择面额最大的硬币,直到凑出总金额或者无法再选择硬币为止。
C语言代码:int coinChange(int* coins, int coinsSize, int amount){int count = 0;for(int i = coinsSize - 1; i >= 0; i--){while(amount >= coins[i]){amount -= coins[i];count++;}}return amount == 0 ? count : -1;}2. 活动选择问题题目描述:有 n 个活动,每个活动都有一个开始时间和结束时间,选择一些活动使得它们不冲突,且能够参加的活动数最多。
贪心策略:每次选择结束时间最早的活动,直到所有活动都被选择或者无法再选择为止。
C语言代码:typedef struct{int start;int end;}Activity;int cmp(const void* a, const void* b){return ((Activity*)a)->end - ((Activity*)b)->end;}int maxActivities(Activity* activities, int n){qsort(activities, n, sizeof(Activity), cmp);int count = 1;int end = activities[0].end;for(int i = 1; i < n; i++){if(activities[i].start >= end){count++;end = activities[i].end;}}return count;}3. 跳跃游戏题目描述:给定一个非负整数数组,你最初位于数组的第一个位置。
因为贪心而失败的例子贪心算法是一种常用的解决问题的算法思想,它通常在每一步选择中都采取当前状态下最好或最优的选择,从而希望最终能够达到全局最优的结果。
然而,贪心算法的贪心选择可能会导致最终结果并非全局最优,而是局部最优或者根本无法得到可行解。
因此,贪心算法在某些问题上会因为贪心而失败。
下面将列举10个因为贪心而失败的例子。
1. 颜色分配问题:假设有n个节点需要着色,并且相邻的节点不能具有相同的颜色。
贪心算法选择每次都选择可用颜色最少的节点进行着色。
然而,这种贪心选择可能会导致最终无法着色所有节点,因为后续节点的颜色选择受到前面节点的限制。
2. 找零问题:假设需要找零的金额为m,而只有面额为1元、5元、10元的硬币。
贪心算法选择每次都选择面额最大的硬币进行找零。
然而,在某些情况下,贪心选择可能会导致找零的硬币数量不是最小的。
3. 最小生成树问题:在一个连通图中,选择一些边构成一个树,使得这些边的权值之和最小,同时保证图中的所有节点都能够通过这些边连通。
贪心算法选择每次都选择权值最小的边加入到树中。
然而,这种贪心选择可能会导致最终得到的树不是最小生成树。
4. 背包问题:给定一组物品,每个物品有自己的重量和价值,在给定的背包容量下,选择一些物品放入背包中,使得背包中物品的总价值最大。
贪心算法选择每次都选择单位重量价值最大的物品放入背包中。
然而,在某些情况下,贪心选择可能会导致最终得到的背包价值不是最大的。
5. 最短路径问题:在一个有向图中,找到两个节点之间的最短路径。
贪心算法选择每次都选择距离最近的节点进行扩展。
然而,这种贪心选择可能会导致最终得到的路径不是最短的。
6. 任务调度问题:给定一组任务,每个任务有自己的开始时间和结束时间,在给定的时间段内,选择一些任务进行调度,使得能够完成尽可能多的任务。
贪心算法选择每次都选择结束时间最早的任务进行调度。
然而,在某些情况下,贪心选择可能会导致最终完成的任务数量不是最多的。
贪心算法的常用范围一、什么是贪心算法?听我说,贪心算法其实就像你身边那些总是想着“现在最好的”那一类人。
啥意思呢?就是他们做事从来不考虑长远,只看眼前能捞多少,想法很简单,行动也特别直接。
比如说你去吃自助餐,眼前有一盘热腾腾的牛排,你只顾着夹那块,脑袋里想的就是“现在不吃,等下没了怎么办”。
这就有点像贪心算法,它在每一步选择中都追求局部的最优解。
问题是,这种做法能得出全局最优解吗?不一定哦。
所以,贪心算法适用的地方就有点挑剔,它只适合那些能通过局部最优解来推导出全局最优解的情况。
二、贪心算法的常见应用1. 活动安排问题咱们先来说个生活中常见的例子,活动安排问题。
假设你是一个忙碌的白领,今天有好多活动要参加,可惜你一整天的时间有限。
怎么安排才能把活动都参加个遍呢?如果你是那种贪心心态的家伙,你会选择哪个活动呢?肯定是选那些花费时间最少,能带来最大回报的活动嘛!简单粗暴的办法就像贪心算法一样,选择每一个最短时间的活动,把空余的时间都填满。
最终,你可能会发现,虽然你参加了很多活动,但并不一定能让你得到最大的收益。
所以说,这个问题就是一个典型的贪心算法的使用场景。
2. 找零问题还有个经典的例子是找零问题。
你去商店买东西,店员找给你零钱。
那如果你是商店的老板,应该怎么挑零钱呢?你肯定会选择把金额大的零钱先找给顾客吧,简单快捷又高效。
比如,顾客给你100块钱,你就找个50块、20块,再来几张5块,剩下的用1块来凑,最后一结账,顾客就满意地走了。
这个过程中,你是按照每次找最大的零钱进行选择,这就是贪心算法的一个典型应用。
找零问题背后就是一个在每一步都做出“局部最优选择”的过程,能够确保找到的零钱数量最少,操作也最为高效。
3. 最短路径问题再说个计算机里的例子,最短路径问题。
在一个图中,假如你是要从A点出发去B 点,你要怎么走才能最省力、最省时?这里的贪心算法会告诉你:每次从当前位置出发,选择一个最短的路径走,这样一步一步走下去,最后就能到达B点了。
贪心算法知识点总结1. 基本原理贪心算法的基本原理是每一步都选择当前状态下的最优解,以期望最终得到全局最优解。
具体来说,贪心算法通常可以分为以下几个步骤:1)从问题的某个初始解出发2)采用一种迭代的方式,逐步将初始解进行优化3)每一步都是基于当前状态的最优选择来进行优化4)直到无法再进行优化,得到问题的最优解由于贪心算法每一步都要选择局部最优解,因此贪心算法通常具有高效性。
然而,贪心算法并不适用于所有问题,其结果不一定是全局最优解。
因此,在使用贪心算法时需要注意问题的特性和约束条件,以免得到错误的结果。
2. 适用情况贪心算法通常适用于满足以下条件的问题:1)问题的最优解满足“最优子结构”性质:即问题的最优解包含了其子问题的最优解2)问题的求解过程具有“贪心选择性”:即每一步都选择当前状态下的最优解,并不需要考虑未来的后果3)问题的约束条件可以通过局部最优选择满足全局最优解:即问题的解空间中存在一些局部最优解,可以通过一系列的局部最优解构建全局最优解在实际应用中,贪心算法通常用于求解最优化问题,如最小生成树、最短路径、任务调度等问题。
由于贪心算法的高效性,它通常能够在较短的时间内得到较为接近最优解的结果。
然而,贪心算法并不适用于所有问题,对于一些问题,贪心算法将得到错误的结果。
因此,在使用贪心算法时需要谨慎选择问题类型和约束条件,以避免错误的结果。
3. 贪心算法实例在下面的部分,我们将介绍一些常见的贪心算法实例,包括背包问题、活动安排问题、霍夫曼编码等。
3.1 背包问题背包问题是一个经典的优化问题,它包括0-1背包问题、分数背包问题等多种类型。
在0-1背包问题中,给定n种物品和一个容量为C的背包,每种物品i的重量为w[i],价值为v[i],求在不超过背包容量的情况下,如何选择物品放入背包,可以使得背包中的总价值最大。
对于0-1背包问题,贪心算法通常不能得到最优解。
然而,在分数背包问题中,贪心算法通常可以得到近似的最优解。
贪心算法是一种在每一步选择中都采取当前情况下的局部最优选择,并希望导致结果是全局最优解的算法。
下面是一些贪心算法的题目和解答:1. 旅行商问题(Travelling Salesman Problem):问题描述:给定一个城市列表和一个距离列表,要求找出一条路径,使得路径上的所有城市都经过,且总距离最短。
贪心算法解法:首先对城市按照距离进行排序,然后从最近的两个城市开始,每次都选择距离当前位置最近的两个城市,直到遍历完所有城市。
由于贪心算法每次选择的都是当前情况下的最优解,因此最终得到的路径总距离是最短的。
2. 背包问题(Knapsack Problem):问题描述:给定一组物品,每个物品都有自己的重量和价值,要求在不超过背包总重量的情况下,如何选择物品使得背包中物品的总价值最大。
贪心算法解法:按照物品的重量对物品进行排序,然后每次选择重量最小的物品,直到背包已满或无物品可选。
由于贪心算法每次选择的都是当前情况下的最优解,因此最终得到的方案总是可以找到一个大于等于当前最优解的方案。
3. 网格找零问题(Currency Change Problem):问题描述:给定一组面值不同的硬币,要求用最少的组合方式从一定金额中找零。
贪心算法解法:首先对硬币面值进行排序,然后每次使用当前面值最小的硬币进行组合,直到金额为零或无硬币可选。
贪心算法在此问题中的思路是每次选择最小的硬币进行使用,这样可以保证找零的最小数量。
以上题目和解答只是贪心算法的一部分应用,实际上贪心算法在许多其他领域也有广泛的应用,例如网页布局优化、任务调度、网络流等等。
贪心算法的优势在于其简单易懂、易于实现,但也有其局限性,例如无法处理一些存在冲突的情况或最优解不唯一的问题。
因此在实际应用中需要根据具体问题选择合适的算法。
c++贪心算法经典例题和详解贪心算法(Greedy Algorithm)是一种优化问题解决方法,其基本思想是每一步都选择当前状态下的最优解,以期望达到全局最优解。
贪心算法的特点是每一步都要做出一个局部最优的选择,而这些局部最优选择最终构成了全局最优解。
下面是一个经典的贪心算法例题以及详解:例题:活动选择问题(Activity Selection Problem)假设有一个需要在同一时段使用同一个资源的活动集合,每个活动都有一个开始时间和结束时间。
设计一个算法,使得能够安排最多数量的互不相交的活动。
# 输入:-活动的开始时间数组`start[]`。
-活动的结束时间数组`end[]`。
# 输出:-选择的互不相交的活动的最大数量。
# 算法详解:1. 首先,将活动按照结束时间从小到大排序。
2. 选择第一个活动,并将其加入最终选择的集合中。
3. 对于剩下的活动,选择下一个结束时间最早且与前一个活动不冲突的活动。
4. 重复步骤3,直到所有活动都被选择。
```cpp#include <iostream>#include <algorithm>#include <vector>using namespace std;// 定义活动结构体struct Activity {int start, end;};// 比较函数,用于排序bool compareActivities(Activity a, Activity b) {return a.end < b.end;}// 贪心算法解决活动选择问题void activitySelection(vector<Activity>& activities) {// 按照结束时间排序sort(activities.begin(), activities.end(), compareActivities);// 第一个活动总是被选中cout << "Selected activity: (" << activities[0].start << ", " << activities[0].end << ")" << endl;// 选择其余活动int lastSelected = 0;for (int i = 1; i < activities.size(); i++) {// 如果当前活动的开始时间大于等于上一个选择的活动的结束时间,则选择该活动if (activities[i].start >= activities[lastSelected].end) {cout << "Selected activity: (" << activities[i].start << ", " << activities[i].end << ")" << endl;lastSelected = i;}}}int main() {vector<Activity> activities = {{1, 2}, {3, 4}, {0, 6}, {5, 7}, {8, 9}, {5, 9}};cout << "Activities before sorting:" << endl;for (const Activity& activity : activities) {cout << "(" << activity.start << ", " << activity.end << ") ";}cout << endl;activitySelection(activities);return 0;}```在这个例子中,我们首先定义了一个活动的结构体`Activity`,然后编写了一个比较函数`compareActivities` 用于排序。
贪心算法的应用案例贪心算法是一种简单直观的算法策略,用于解决一些优化问题。
它的基本思想是在每一步选择中都选择当前状态下的最优解,以期望最终达到全局最优解。
本文将通过几个具体的应用案例来展示贪心算法的实际应用。
1. 最小生成树问题最小生成树问题是图论中经典的问题之一,主要涉及到如何在一个连通加权无向图中找到一个包含所有顶点且权重最小的树。
其中,贪心算法的应用使得问题的解决更加高效。
例如,我们有一个城市网络,城市之间的距离用边的权重表示,我们希望在城市之间建立最小的铁路网络以确保每个城市都能够连通。
这可以转化为一个最小生成树问题,其中贪心算法通过选择权重最小的边,快速找到最优解。
2. 零钱兑换问题零钱兑换问题是一个经典的动态规划问题,但同样可以使用贪心算法来解决。
给定一定面值的硬币,我们需要找零某个金额的钱,求出所需硬币的最少数量。
贪心算法解决这个问题的思路是,每次选择价值最大的硬币,直到凑够所需的金额。
这样可以保证得到的结果是最优解。
例如,假设我们有面值为[1, 5, 10, 25]的硬币,需要凑够30美分,贪心算法会优先选择25美分硬币,然后再选择5美分硬币,最后选择1美分硬币,总共需要三枚硬币。
贪心算法快速获得了最优解。
3. 区间调度问题区间调度问题是一类经典的贪心算法问题,主要涉及到如何在一组任务中选择最大数量的相容任务。
每个任务都有一个开始时间和结束时间,任务之间不能同时进行,我们需要找到最大数量的任务能够不发生冲突地进行。
贪心算法解决这个问题的思路是,每次选择结束时间最早的任务,然后排除与其冲突的任务,直到没有任务可选为止。
这样就能够保证选择的任务最多且不发生冲突。
例如,假设我们有以下任务与其对应的开始时间和结束时间:A(1, 4),B(3, 6),C(5, 7)。
贪心算法会先选择A(1, 4),然后排除与其冲突的任务B(3, 6),最后剩下任务C(5, 7)。
贪心算法得到了最大数量的相容任务。