Java?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法系列精講之貪心算法
概述
從今天開始, 小白我將帶大家開啟 Java 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) & 算法的新篇章.
貪心算法
貪心算法 (Greedy Algorithm) 指的是在每一步選擇中都采取在當(dāng)前狀態(tài)下最好或最優(yōu)的選擇, 從而希望導(dǎo)致結(jié)果是最好或最優(yōu)的算法. 貪心算法鎖得到的結(jié)果不一定是最優(yōu)的結(jié)果, 但是都是相對近似最優(yōu)的結(jié)果.
貪心算法的優(yōu)缺點(diǎn):
- 優(yōu)點(diǎn): 貪心算法的代碼十分簡單
- 缺點(diǎn): 很難確定一個問題是否可以用貪心算法解決
電臺覆蓋問題
假設(shè)存在以下的廣播臺, 以及廣播臺可以覆蓋的地區(qū):
廣播臺 | 覆蓋地區(qū) |
---|---|
K1 | 北京, 上海, 天津 |
K2 | 北京, 廣州, 深圳 |
K3 | 上海, 杭州, 成都 |
K4 | 上海, 天津 |
K5 | 杭州, 大連 |
貪心算法的核心思想:
- 把所有需要覆蓋的地區(qū)取集合
- 從電臺中取覆蓋集合中地區(qū)最多的一個
- 集合中去除已覆蓋地區(qū), 繼續(xù)匹配
代碼實(shí)現(xiàn)
import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.HashMap; import java.util.HashSet; public class 貪心算法 { // 集合, 存放廣播臺 static HashMap<String, HashSet<String>> broadcasts = new HashMap<>(); // 集合, 存放地區(qū) static HashSet<String> areas = new HashSet<String>(); // 貪心算法 public static ArrayList<String> Greedy() { // 創(chuàng)建數(shù)組存放結(jié)果 ArrayList<String> selects = new ArrayList<>(); // 循環(huán)直至地區(qū)都覆蓋 while (areas.size() != 0) { // 存放交集最大的廣播臺 String maxKey = null; // 存放交集最大的值 int maxKeySize = 0; // 遍歷每個剩余電臺 for (String key : broadcasts.keySet()) { // 取出交集個數(shù) int currSize = getRetainSize(key); // 替換當(dāng)前最大 if (currSize > 0 && currSize > maxKeySize) { maxKey = key; maxKeySize = currSize; } } // 添加廣播臺到結(jié)果 selects.add(maxKey); // 移除廣播臺 areas.removeAll(broadcasts.get(maxKey)); } return selects; } // 剩余數(shù)量 public static int getRetainSize(String key) { // 如果為空返回0 if (key == null) return 0; // 存放key對應(yīng)的地區(qū)集合 HashSet<String> tempSet = new HashSet<>(); // 取key對應(yīng)的地區(qū) tempSet.addAll(broadcasts.get(key)); // 取交集 tempSet.retainAll(areas); return tempSet.size(); } public static void main(String[] args) { // | K1 | 北京, 上海, 天津 | // | K2 | 北京, 廣州, 深圳 | // | K3 | 上海, 杭州, 成都 | // | K4 | 上海, 天津 | // | K5 | 杭州, 大連 | // 創(chuàng)建廣播臺 HashSet<String> K1 = new HashSet<>(Arrays.asList("北京", "上海", "天津")); HashSet<String> K2 = new HashSet<>(Arrays.asList("北京", "廣州", "深圳")); HashSet<String> K3 = new HashSet<>(Arrays.asList("上海", "杭州", "成都")); HashSet<String> K4 = new HashSet<>(Arrays.asList("上海", "天津")); HashSet<String> K5 = new HashSet<>(Arrays.asList("杭州", "大連")); // 加入map broadcasts.put("K1", K1); broadcasts.put("K2", K2); broadcasts.put("K3", K3); broadcasts.put("K4", K4); broadcasts.put("K5", K5); areas.addAll(K1); areas.addAll(K2); areas.addAll(K3); areas.addAll(K4); areas.addAll(K5); // 調(diào)試輸出 System.out.println(broadcasts); System.out.println(areas); ArrayList<String> result = Greedy(); System.out.println(result); } }
到此這篇關(guān)于Java 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法系列精講之貪心算法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 貪心算法內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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