C++算法學(xué)習(xí)之貪心算法的應(yīng)用
貪心1
實(shí)驗(yàn)題目:減肥的小K1
題目描述:
小K沒(méi)事干,他要搬磚頭,為了達(dá)到較好的減肥效果,教練規(guī)定的方式很特別:每一次,小K可以把兩堆磚頭合并到一起,消耗的體力等于兩堆磚頭的重量之和。經(jīng)過(guò) n-1次合并后, 就只剩下一堆了。小K在搬磚頭時(shí)總共消耗的體力等于每次合并所耗體力之和。小K為了偷懶,希望耗費(fèi)的體力最小。例如有 3堆磚頭,數(shù)目依次為 1、2、9 。可以先將 1 、 2 堆合并,新堆數(shù)目為3 ,耗費(fèi)體力為 3 。接著,將新堆與原先的第三堆合并,又得到新的堆,數(shù)目為 12 ,耗費(fèi)體力為12 。所以總共耗費(fèi)體力 =3+12=15??梢宰C明 15為最小的體力耗費(fèi)值。
輸入要求:
共兩行。
第一行是一個(gè)整數(shù) n(1≤n≤1000) ,表示磚頭堆數(shù)。
第二行n個(gè)整數(shù),每個(gè)整數(shù)表示每堆磚頭的磚頭塊數(shù)。
輸出要求:
一個(gè)整數(shù),也就是最小的體力耗費(fèi)值。
實(shí)驗(yàn)代碼及注釋:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int n, a[1000], sum = 0, i; cin >> n; for (i = 0; i < n; i++) { cin >> a[i]; } sort(a, a + n); for (i = 0; i < n - 1; i++) { int temp = a[i + 1] + a[i];//記錄前兩個(gè)最小的值 int k = i + 2;//k為第三個(gè)的下標(biāo) while (a[k] < temp && k < n) {//比較第三個(gè)和前兩個(gè)的和,若第三個(gè)比前兩個(gè)要小 a[k - 1] = a[k];//前移 k++; } a[k - 1] = temp; sum += temp; } cout << sum << endl; return 0; }
算法分析與知識(shí)點(diǎn):
本題主要運(yùn)用貪心的思想,每次都在全部磚頭中找到重量最輕的兩堆進(jìn)行合并以達(dá)到最節(jié)約體力的目的。
因此要先對(duì)全部磚頭按重量進(jìn)行排序,需要注意的是再合并完兩堆磚頭后需要對(duì)后續(xù)磚頭堆進(jìn)行重新排序,第一次WA就是因?yàn)闆](méi)有對(duì)后續(xù)磚頭堆進(jìn)行重新排序。
實(shí)驗(yàn)題目:最小跳數(shù)
題目描述:
給定一個(gè)非負(fù)整數(shù)數(shù)組,假定你的初始位置為數(shù)組第一個(gè)位置。數(shù)組中的每個(gè)元素代表你在那個(gè)位置能夠跳躍的最大長(zhǎng)度。你的目標(biāo)是到達(dá)最后一個(gè)下標(biāo)位置,并且使用最少的跳躍次數(shù)。
輸入要求:
輸入一組非負(fù)整數(shù)數(shù)組,數(shù)組長(zhǎng)度不超過(guò)500。
輸出要求:
最少經(jīng)過(guò)幾次跳躍,可以到達(dá)最后一個(gè)位置。
實(shí)驗(yàn)代碼及注釋:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int n = 0, a[501]; while (cin >> a[n++]); n = n - 1; // maxPos 記錄當(dāng)前最遠(yuǎn)能到哪里 // step 記錄當(dāng)前進(jìn)行了幾跳 // end 記錄了當(dāng)前最遠(yuǎn)能到哪里的邊界 int maxPos = 0, end = 0, step = 0; for (int i = 0;i < n - 1;i++) { if (maxPos >= i) { //判斷能否繼續(xù)探索 maxPos = max(maxPos, i + a[i]); if (i == end) { // 到達(dá)邊界更新跳數(shù) end = maxPos; step++; } } } cout << step << endl; return 0; }
算法分析與知識(shí)點(diǎn):
本題主要運(yùn)用貪心的思想,在具體的實(shí)現(xiàn)中,我們維護(hù)當(dāng)前能夠到達(dá)的最大下標(biāo)位置,記為邊界。我們從左到右遍歷數(shù)組,到達(dá)邊界時(shí),更新邊界并將跳躍次數(shù)增加 1。
在遍歷數(shù)組時(shí),我們不訪問(wèn)最后一個(gè)元素,這是因?yàn)樵谠L問(wèn)最后一個(gè)元素之前,我們的邊界一定大于等于最后一個(gè)位置,否則就無(wú)法跳到最后一個(gè)位置了。如果訪問(wèn)最后一個(gè)元素,在邊界正好為最后一個(gè)位置的情況下,我們會(huì)增加一次「不必要的跳躍次數(shù)」,因此我們不必訪問(wèn)最后一個(gè)元素。
實(shí)驗(yàn)題目:排隊(duì)接水
題目描述:
夏天到了,又到了用水高峰期,偏巧小區(qū)的水管出了點(diǎn)問(wèn)題,消防車趕緊給小區(qū)送了一車水過(guò)來(lái)。小區(qū)居民們紛紛拿出自家裝水的容器,有的是個(gè)大塑料瓶,有的是茶水壺,有的是小塑料桶,哈哈,什么樣的都有:)?,F(xiàn)在有n個(gè)人在一個(gè)水龍頭前排隊(duì)接水,假設(shè)每個(gè)人接水的時(shí)間分別為Ti,請(qǐng)編程找出這n個(gè)人排隊(duì)的一種順序,使得這n個(gè)人的平均等待時(shí)間最小。
輸入要求:
輸入有多組測(cè)試數(shù)據(jù)
每組測(cè)試數(shù)據(jù)共兩行,第一行為一個(gè)整數(shù)n,表示有n個(gè)人;
第二行分別表示第1個(gè)人到第n個(gè)人每人的接水時(shí)間T1,T2,…Tn。
輸出要求:
輸出文件有兩行,第一行為一種排隊(duì)順序,即編號(hào)從1到n的n個(gè)人的一種排序方式;
第二行為這種排序方案下的平均等待時(shí)間(輸出結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
實(shí)驗(yàn)代碼及注釋:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; struct person // 定義居民結(jié)構(gòu)體,記錄到來(lái)順序及接水時(shí)間 { int id, time; }; person p[1000]; bool cmp(person p1, person p2) { // 自定義結(jié)構(gòu)體排序方法 return p1.time < p2.time; } int main() { int n; while (cin >> n) { for (int i = 0;i < n;i++) { p[i].id = i; cin >> p[i].time; } sort(p, p + n, cmp); // 按接水時(shí)間升序 double ans = 0; for (int i = 0;i < n - 1;i++) { cout << p[i].id + 1 << " "; ans += (n - 1 - i) * p[i].time; } cout << p[n - 1].id + 1 << endl; printf("%.2f\n", ans / n); } return 0; }
算法分析與知識(shí)點(diǎn):
本題主要運(yùn)用貪心的思想,共有n名居民,他們所需的接水時(shí)間分別為 ,設(shè)他們的排隊(duì)順序?yàn)?,可得出總共等待時(shí)間為
由以上公式可得要使得總的排隊(duì)等待時(shí)間最短,就要按接水所需時(shí)間從小到大的順序老排隊(duì)接水。
貪心-堂練
實(shí)驗(yàn)題目: 區(qū)間問(wèn)題1
題目描述:
給出n個(gè)區(qū)間的起點(diǎn)和終點(diǎn),求最少使用其中多少個(gè)區(qū)間可以將所有區(qū)間所在的區(qū)域完全覆蓋。(測(cè)試的數(shù)據(jù)確保這1點(diǎn))。
輸入要求:
第1行一個(gè)整數(shù)n,表示n個(gè)區(qū)間;
第2行開(kāi)始n行,每行2個(gè)整數(shù),表示一個(gè)區(qū)間范圍。
類似[1,4] [5,6]被認(rèn)為是覆蓋了[1,6]。
輸出要求:
從起點(diǎn)開(kāi)始,按區(qū)間先后順序,輸出選中的區(qū)間。所選的區(qū)間應(yīng)盡可能向終點(diǎn)擴(kuò)展。
實(shí)驗(yàn)代碼及注釋:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; struct part//區(qū)間兩端 { int star1, end1; }; bool cmp(part s1, part s2) { // 自定義排序方式1、開(kāi)始點(diǎn)升序,2、結(jié)束點(diǎn)升序 if (s1.star1 < s2.star1) return true; else if (s1.star1 == s2.star1 && s1.end1 < s2.end1) return true; else return false; } int main() { part a[100];//全部待選區(qū)間 part r[100]; //在a中選好的數(shù)放入r中 int n, index = 0, i; cin >> n; for (i = 0; i < n; i++) { cin >> a[i].star1 >> a[i].end1; } sort(a, a + n, cmp); int right = a[0].star1 - 1; int end = a[n - 1].end1; // 待覆蓋區(qū)間最遠(yuǎn)處 for (i = 0; i < n - 1; ) { int maRight = a[i].end1, maIndex = i; while (a[i].star1 <= right + 1 && i < n) { // 尋找最遠(yuǎn)子區(qū)間 if (a[i].end1 > maRight) { maRight = a[i].end1; maIndex = i; } i++; //比較完數(shù)組往后移 } right = maRight; r[index++] = a[maIndex]; i = maIndex; if (right == end) break; } for (i = 0; i < index; i++) { cout << r[i].star1 << " " << r[i].end1 << endl; } return 0; }
算法分析與知識(shí)點(diǎn):
思路:設(shè)置一個(gè)a[]數(shù)組保存原始的數(shù)據(jù),設(shè)置一個(gè)人r[]數(shù)組保存被選的區(qū)間數(shù)據(jù)。
先按1、開(kāi)始點(diǎn)升序,2、結(jié)束點(diǎn)升序?qū)?shù)據(jù)排序。為了使覆蓋總區(qū)間的所需的子區(qū)間數(shù)最少,就要選出一系列覆蓋范圍最廣的子區(qū)間。方式描述如下所示:初始令所能到達(dá)的范圍為 ,然后選出一個(gè)子區(qū)間讓這個(gè)范圍盡可能向區(qū)間終點(diǎn)靠,即找到符合條件 的最遠(yuǎn)子區(qū)間。
實(shí)驗(yàn)題目:種樹(shù)
題目描述:
一條街的一邊有幾座房子。因?yàn)榄h(huán)保原因居民想要在路邊種些樹(shù),路邊的地區(qū)被分割成塊,并被編號(hào)成1…N;每個(gè)部分為一個(gè)單位尺寸大小并最多可種一棵樹(shù),每個(gè)居民想在門前種些樹(shù)并指定了三個(gè)號(hào)碼B,E,T,這三個(gè)數(shù)表示該居民想在B和E之間最少種T棵樹(shù)。當(dāng)然,B≤E,居民必須記住在指定區(qū)不能種多于區(qū)域地塊數(shù)的樹(shù),所以T≤E-B+l。居民們想種樹(shù)的各自區(qū)域可以交叉。你的任務(wù)是求出能滿足所有要求的最少的樹(shù)的數(shù)量。
輸入要求:
第一行包含數(shù)據(jù)N,區(qū)域的個(gè)數(shù);
第二行包含H,房子的數(shù)目;
下面的H行描述居民們的需要:B E T。
輸出要求:
輸出能滿足所有要求的最少的樹(shù)的數(shù)。
實(shí)驗(yàn)代碼及注釋:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; int n, m, k, ans; struct node // 保存要求數(shù)據(jù) { int b, e, t; }a[5005]; bool used[30005]; // 記錄該位置是否種過(guò)樹(shù) bool cmp(const node& a, const node& b) // 自定義排序方式 { return a.e < b.e; } int main() { cin >> n >> m; for (int i = 0;i < m;i++) // 輸入數(shù)據(jù) { cin >> a[i].b >> a[i].e >> a[i].t; } sort(a, a + m, cmp); memset(used, 0, sizeof(used)); //初始化每個(gè)位置都沒(méi)種過(guò)樹(shù) ans = 0; // 記錄所需樹(shù)的數(shù)量 for (int i = 0;i < m;i++) { k = 0; for (int j = a[i].b;j <= a[i].e;j++) // 求在該要求區(qū)間內(nèi)已經(jīng)種了多少樹(shù) { if (used[j]) k++; } if (k >= a[i].t) // 未達(dá)到要求 continue; k = a[i].t - k; // 還要種的數(shù)量 for (int j = a[i].e;j >= a[i].b;j--) { if (used[j] == false) // 尋找沒(méi)種過(guò)的位置 { used[j] = true;//種樹(shù) ans++; k--; } if (k == 0) break; } } cout << ans << endl; return 0; }
算法分析與知識(shí)點(diǎn):
本題采用貪心算法的思想,要使所需的總樹(shù)苗數(shù)量最小,就要讓一個(gè)區(qū)間的樹(shù)苗將可能的能滿足更多的用戶要求。這里采用讓后面的居民盡可能為前面的居民著想,即在滿足自己要求的前提下把樹(shù)盡可能地往前面的位置種,這樣可以讓居民的要求重疊的范圍更多,從而達(dá)到使用最少的樹(shù)苗滿足所有居民的要求。
為了達(dá)到目的,我們需要先將居民按提出要求的開(kāi)始區(qū)間點(diǎn)排序,然后從后往前盡可能地為前面地居民考慮??紤]滿足第i個(gè)居民方式:要先考慮滿足第i+1個(gè)居民的要求后里自己的要求還差多少,然后由于為第i-1個(gè)居民著想的目的,將未滿足要求的樹(shù)苗種在第i個(gè)居民要求區(qū)間的前面。
實(shí)驗(yàn)題目:智力大沖
題目描述:
小偉報(bào)名參加中央電視臺(tái)的智力大沖浪節(jié)目,本次挑戰(zhàn)賽吸引了眾多參賽者,主持人為了表彰大家的勇氣,先獎(jiǎng)勵(lì)每個(gè)參賽者m元。先不要太高興!因?yàn)檫@些錢還不一定都是你的!接下來(lái)主持人宣布了比賽規(guī)則:
首先,比賽時(shí)間分為n個(gè)時(shí)段(n≤500),它又給出了很多小游戲,每個(gè)小游戲都必須在規(guī)定期限ti前完成(1≤ti≤n)。如果一個(gè)游戲沒(méi)能在規(guī)定期限前完成,則要從獎(jiǎng)勵(lì)費(fèi)m元中扣去一部分錢wi,wi為自然數(shù),不同的游戲扣去的錢是不一樣的。當(dāng)然,每個(gè)游戲本身都很簡(jiǎn)單,保證每個(gè)參賽者都能在一個(gè)時(shí)段內(nèi)完成,而且都必須從整時(shí)段開(kāi)始。主持人只是想考考每個(gè)參賽者如何安排組織自己做游戲的順序。作為參賽者,小偉很想贏得冠軍,當(dāng)然更想贏取最多的錢!注意:比賽絕對(duì)不會(huì)讓參賽者賠錢!
輸入要求:
輸入文共4行。
第1行為m,表示一開(kāi)始獎(jiǎng)勵(lì)給每位參賽者的錢
第2行為n,表示有n個(gè)小游戲;
第3行有n個(gè)數(shù),分別表示游戲1到n的規(guī)定完成期限;
第4行有n個(gè)數(shù),分別表示游戲1到n不能在規(guī)定期限前完成的扣款數(shù)。
輸出要求:
輸出僅1行,表示小偉能贏取最多的錢。
實(shí)驗(yàn)代碼及注釋:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int N = 510; int n, m, f[N]; struct node { int t, w; }a[N]; int cmp(node x, node y) { return x.w > y.w; } // 自定義排序方式 void work() { sort(a + 1, a + 1 + n, cmp); for (int i = 1;i <= n;i++) { bool pd = false; // 判斷該游戲是否被完成 for (int j = a[i].t;j >= 1;j--) { if (f[j] == 0) //可以安排這個(gè)游戲 { f[j] = 1; pd = true; break; } } if (pd == false) m -= a[i].w; } } int main() { cin >> m >> n; for (int i = 1;i <= n;i++) cin >> a[i].t; for (int i = 1;i <= n;i++) cin >> a[i].w; work(); cout << m << endl; return 0; }
算法分析與知識(shí)點(diǎn):
本題采用貪心算法的思想,首先將所有游戲按其價(jià)值從高到低排序。一個(gè)游戲只要在規(guī)定期限完成之前完成就不會(huì)被扣除獎(jiǎng)勵(lì),為了讓一個(gè)游戲盡可能不影響其他游戲,我們讓其在自己的規(guī)定期限內(nèi)盡可能地往后靠。我們從獎(jiǎng)勵(lì)價(jià)值最高的游戲開(kāi)始考慮,將所有游戲考慮完成后就可以得到的所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)最大值。
實(shí)驗(yàn)題目:刪除數(shù)字II
題目描述:
在給定的n個(gè)數(shù)字的數(shù)字串m中,刪除其中k(k< n)個(gè)數(shù)字后,剩下的數(shù)字按原次序組成一個(gè)新的整數(shù)。請(qǐng)確定刪除方案,使得剩下的數(shù)字組成的新整數(shù)最小。(1<=k<n<=240)
輸入要求:
輸入有一行,先輸入數(shù)字串m,再輸入k,如描述所示。
保證數(shù)字串m沒(méi)有前導(dǎo)0。
輸出要求:
輸出有兩行,第一行按順序輸出從左到右刪除的k個(gè)數(shù)字,用空格隔開(kāi)。(第一行里的輸出順序是按照被刪除數(shù)字在原數(shù)中的順序排列的,而不是按照刪除的順序排列的)
第二行輸出刪除k個(gè)數(shù)字后剩下的數(shù)字組成的新數(shù),并換行。
實(shí)驗(yàn)代碼及注釋:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; struct node // 記錄被刪除數(shù)字的內(nèi)容及下標(biāo) { char c; int index; }temp[300]; bool cmp(node a, node b) { // 自定義排序方式 return a.index < b.index; } int main() { string s, t; int k; vector<int> index; //下標(biāo)數(shù)組 cin >> s >> k; for (int i = 0;i < s.length();i++) //初始化下標(biāo)數(shù)組 index.push_back(i); for (int i = 0;i < k;i++) { int j; for (j = 0;j < s.length() - 1;j++) { // 尋找要?jiǎng)h除哪個(gè)數(shù)字 if (s[j] > s[j + 1]) { break; } } temp[i].c = s[j]; // 記錄被刪除數(shù)字的內(nèi)容 temp[i].index = index[j]; // 記錄被刪除數(shù)字在原數(shù)字中的位置 s.erase(j, 1); index.erase(index.begin() + j); } sort(temp, temp + k, cmp);//將刪除的數(shù)字按其在原數(shù)字中的位置排序 for (int i = 0;i < k - 1;i++) cout << temp[i].c << " "; cout << temp[k - 1].c << endl; while (s[0] == '0') s.erase(0, 1); if (s.length() == 0) s = "0"; cout << s << endl; return 0; }
算法分析與知識(shí)點(diǎn):
本題采用貪心算法的思想,要?jiǎng)h除k個(gè)數(shù)字的中的數(shù)字字符串后數(shù)字最大,就要讓每次刪除一個(gè)字符后留下來(lái)的數(shù)字都要是當(dāng)下的最小值。
為了找到一個(gè)字符,將其刪除后讓留下來(lái)的數(shù)字最小,被刪除的數(shù)字要滿足條件如下:
從數(shù)字字符串從高位到低位第一個(gè)變小的數(shù)字。
上述數(shù)字的第一次刪除就應(yīng)該刪除數(shù)字8.
以上就是C++算法學(xué)習(xí)之貪心算法的應(yīng)用的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于C++貪心算法的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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