贪心应用总结
前言
定义
所谓贪心选择是指应用同一规则,将原问题变为一个相似的但规模更小的子问题,
而后每一步都是当前看似最佳的选择,
且这种选择只依赖于已做出的选择,不依赖于未做出的选择。
依赖于未做出选择的,是 dp。
做题
对于贪心,当然是多刷刷题,知道这一类型的题目和做法。
在比赛考试的时候遇到贪心题目,一般都是问最大最小值。
推的时候,一定要注意排序方式是什么。
例如,在选择不相交区间问题时,是按结束时间早晚进行排序,而不是开始时间。
如果实在没注意到错了,写完之后出样例测试,静下来思考。
如果有 dfs(递归搜索)或 bfs(放入队列搜索),记得想想用记忆化优化。
一、区间选点问题
题干
给定 n 个闭区间,在数轴上选择尽量少的点,
使得每个区间 i 都至少有 a i a_i ai 个点(不同区间内的点可以是同一个)。
策略:取最后一个。
代码
/*
贪心 - 区间选点问题
1.按照区间结束位置进行排序
2.从 1 到 n 区间进行选择:若
1.已满足条件,跳过;
2.若不能满足,选择区间最后的几个点加入集合。
*/
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int maxn = 30005;
int n, h;
int vis[maxn];
struct node{
int b, e, t;
}a[maxn];
int ans;
int read ()
{
int x = 1, s = 0;
char ch = getchar ();
while (ch < '0' or ch > '9'){if (ch == '-') x = -1; ch = getchar ();}
while (ch >= '0' and ch <= '9') s = s * 10 + ch - '0', ch = getchar ();
return x * s;
}
bool cmp (node a, node b)
{
if (a.e == b.e) return a.b < b.b;
return a.e < b.e;//按照结束位置!!!
}
int main ()
{
n = read (), h = read ();
for (int i = 1; i <= h; i++) a[i].b = read (), a[i].e = read (), a[i].t = read ();
sort (a + 1, a + h + 1, cmp);
for (int i = 1; i <= h; i++)
{
int cnt = 0;
for (int j = a[i].b; j <= a[i].e; j++) if (vis[j]) cnt++;
if (cnt >= a[i].t) continue;
cnt = a[i].t - cnt;
for (int j = a[i].e; j >= a[i].b; j--)//选择当前区间最后的几个点!!!
{
if (!vis[j])
{
vis[j] = 1;
cnt--, ans++;
}
if (cnt == 0) break;
}
}
printf ("%d\n", ans);
return 0;
}
二、选择不相交区间问题
题干
给定 n 个开区间,尽量选择多个区间,使得这些区间两两没有公共点。
策略:优先选择右端点小的区间,这样后面就有更多空间选择。
P2255 [USACO14JAN]Recording the Moolympics S
更详细的题解:8.10 比赛题整理 T2
代码
/*
贪心 - 选择不相交区间问题
1.按照结束时间早晚进行排序
2.每次选择结束时间早的,这样才能让后面有更多选择
*/
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define int long long
const int maxn = 205;
int n;
int maxf, maxs;
struct node{
int s, t;
int vis;
}e[maxn * 2];
int f;
int read ()
{
int x = 1, s = 0;
char ch = getchar ();
while (ch < '0' or ch > '9'){if (ch == '-') x = -1; ch = getchar ();}
while (ch >= '0' and ch <= '9'){s = s * 10 + ch - '0'; ch = getchar ();}
return x * s;
}
bool cmp (node a, node b)
{
if (a.t != b.t)
return a.t < b.t;
return a.s < b.s;//按结束时间早晚进行排序!!!
}
signed main ()
{
n = read ();
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
e[i].s = read ();
e[i].t = read ();
e[i].vis = 0;
}
sort (e + 1, e + n + 1, cmp);
int ans = 0, r1 = 0, r2 = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++)//用循环而不是 dfs,可以大大优化时间复杂度
{
if (r1 <= e[i].s)//选择结束早的
{
ans++;
r1 = e[i].t;
}
else if (r2 <= e[i].s)
{
ans++;
r2 = e[i].t;
}
if (r1 < r2) swap (r1, r2);//求两个就复杂点
}
printf ("%lld", ans);
return 0;
}
三、区间覆盖问题
找不到你谷里的例题。。
题干
给 n 个闭区间,选择尽量少的区间覆盖一条指定的线段区间 [ s , t ] [s,t] [s,t]。
思路
将所有的区间按左端点从小到大排序,依次处理每个区间。
每次选择覆盖点 s 的区间中右端点坐(下)标最大的一个区间,
并将 s 更新为该区间的右端点坐标,直到选择的区间已包含了 t 为止。
四、流水作业调度问题
题干
有 n 个作业要在两台机器 M1 和 M2 组成的流水线上完成加工。
每个作业 i 都必须先花时间 a i a_i ai 在 M1 上加工,
然后花时间 b i b_i bi 在 M2 上加工。
给定 n 个作业的加工顺序,
使得从作业 1 在机器 M1 上加工到作业 n 在机器 M2 上加工完为止所用总时间最短。
思路
要让加工总时最短,就是要让机器的空闲时间最短。
很明显,在 A 机器第一次开始工作的时候,B 机器在等待;
B 机器在最后一次工作的时候,A 机器也在等待。
所以,我们要让 A 机器上加工时间最短的部件最先加工;
B 机器上加工时间最短的部件最后加工。
设 m i ← min a i , b i m_i \gets \min {a_i,b_i} mi←minai,bi。
将 m 按从小到大的顺序排序,然后从第 1 个开始处理,
若 m i = a i m_i=a_i mi=ai,则将它排在从头开始的作业后面;
若 m i = b i m_i=b_i mi=bi,则将它排在从尾开始的作业前面。
例如:
n = 5
(a1, a2, a3, a4, a5) = (3, 5, 8, 7, 10)
(b1, b2, b3, b4, b5) = (6, 2, 1, 4, 9)
(m1, m2, m3, m4, m5) = (3, 2, 1, 4, 9)
sort 之后 ——> (m3, m2, m1, m4, m5)
处理过程中的 ans 数组(最终处理先后顺序)变化如下:
\ \ \ \ 3
\ \ \ 2 3
1 \ \ 2 3
1 \ 4 2 3
1 5 4 2 3
这就是 Johnson 算法 (???)。
代码
/*
贪心 - 流水作业调度问题
ps:注意输入!
具体分析看博客吧。。太难说了
*/
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int maxn = 1005;
int n;
int a[maxn], b[maxn];
struct node{
int id, mi;
}e[maxn];
int ans[maxn];
int read ()
{
int x = 1, s = 0;
char ch = getchar ();
while (ch < '0' or ch > '9'){if (ch == '-') x = -1; ch = getchar ();}
while (ch >= '0' and ch <= '9'){s = s * 10 + ch - '0'; ch = getchar ();}
return x * s;
}
bool cmp (node a, node b)
{
return a.mi < b.mi;
}
int main ()
{
n = read ();
for (int i = 1; i <= n; i++) a[i] = read ();
for (int i = 1; i <= n; i++) b[i] = read ();
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
e[i].mi = min (a[i], b[i]);//得出每一个项目较小需要的时间
e[i].id = i;
}
sort (e + 1, e + n + 1, cmp);
int l = 0, r = n + 1;
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
if (e[i].mi == a[e[i].id]) {l++; ans[l] = e[i].id;}
else {r--; ans[r] = e[i].id;}//求处理顺序
}
l = r = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++)//求最终需要时间
{
l += a[ans[i]];
if (r < l) r = l;//每次 M2 都要在 M1 之后处理
r += b[ans[i]];
}
printf ("%d\n", r);
for (int i = 1; i <= n; i++) printf ("%d ", ans[i]);
return 0;
}
五、带限期和罚款的单位时间任务调度
题干
有 n 个任务,每个任务都要 1 个时间单位执行,
截止时间 d i d_i di 表示任务 i 必须在 d i d_i di 之前完成,否则扣款 w i w_i wi。
确认所有任务的执行顺序,使惩罚最少。
这个其实真的不难。。。
按罚款多少从小到大排序,每次越晚执行越好。
代码
/*
贪心 - 带限期和罚款的单位时间任务调度
1.按照罚款数量从大到小排序
2.尽量让每一个任务都在离期限最近的时间完成
(这样就能在前面安排更多的任务了)
3.如果实在不能满足,就扣掉罚款
*/
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int maxn = 505;
int n, m;
struct node{
int e, w;
}a[maxn];
int vis[maxn];
int read ()
{
int x = 1, s = 0;
char ch = getchar ();
while (ch < '0' or ch > '9'){if (ch == '-') x = -1; ch = getchar ();}
while (ch >= '0' and ch <= '9') s = s * 10 + ch - '0', ch = getchar ();
return x * s;
}
bool cmp (node a, node b)
{
return a.w > b.w;//按照罚款数量排序!!!
}
int main ()
{
m = read (), n = read ();
for (int i = 1; i <= n; i++) a[i].e = read ();
for (int i = 1; i <= n; i++) a[i].w = read ();
sort (a + 1, a + n + 1, cmp);
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
int flag = 0;
for (int j = a[i].e; j >= 1; j--)//越晚越好
{
if (vis[j]) continue;
vis[j] = 1;
flag = 1;
break;
}
if (!flag) m -= a[i].w;//实在不行就罚款
}
printf ("%d\n", m);
return 0;
}
贪心还是要多做题,多找找规律。
平时推题时的重点就是按照什么来排序 (直观反应的排序方式往往都不对),
然后就是好好想想怎么推算出最终答案省时间。
明天比赛 rp++~
—— 21 - 08 - 23
—— E n d End End——
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