贪心算法
什么是贪心
贪心的本质是选择每一阶段的局部最优,从而达到全局最优。
这么说有点抽象,来举一个例子:
例如,
有一堆钞票,允许你拿走十张,如果想达到最大的金额,你要怎么拿?
指定每次拿最大的,最终结果就是拿走最大数额的钱。
每次拿最大的就是局部最优,最后拿走最大数额的钱就是推出全局最优。
贪心的套路(什么时候用贪心)
很多同学做贪心的题目的时候,想不出来是贪心,想知道有没有什么套路可以一看就看出来是贪心。
贪心算法并没有固定的套路。
所以唯一的难点就是如何通过局部最优,推出整体最优。
那么如何能看出局部最优是否能推出整体最优呢?有没有什么固定策略或者套路呢?
不好意思,也没有! 靠自己手动模拟,如果模拟可行,就可以试一试贪心策略,如果不可行,可能需要动态规划。
贪心一般解题步骤
贪心算法一般分为如下四步:
1.将问题分解为若干个子问题
2.找出适合的贪心策略
3.求解每一个子问题的最优解
4.将局部最优解堆叠成全局最优解
这个四步其实过于理论化了,我们平时在做贪心类的题目 很难去按照这四步去思考
做题的时候,只要想清楚 局部最优 是什么,如果推导出全局最优,其实就够了。
贪心算法没有套路 主要靠常识性推导加上举反例
力扣 455.分发饼干
假设你是一位很棒的家长,想要给你的孩子们一些小饼干。但是,每个孩子最多只能给一块饼干。
对每个孩子 i,都有一个胃口值 g[i],这是能让孩子们满足胃口的饼干的最小尺寸;并且每块饼干 j,都有一个尺寸 s[j] 。如果 s[j] >= g[i],我们可以将这个饼干 j 分配给孩子 i ,这个孩子会得到满足。你的目标是尽可能满足越多数量的孩子,并输出这个最大数值。
示例 1:
输入: g = [1,2,3], s = [1,1]
输出: 1 解释:你有三个孩子和两块小饼干,3 个孩子的胃口值分别是:1,2,3。虽然你有两块小饼干,由于他们的尺寸都是 1,你只能让胃口值是 1 的孩子满足。所以你应该输出 1。
示例 2:
输入: g = [1,2], s = [1,2,3]
输出: 2
解释:你有两个孩子和三块小饼干,2 个孩子的胃口值分别是 1,2。你拥有的饼干数量和尺寸都足以让所有孩子满足。所以你应该输出 2.
提示:
1 <= g.length <= 3 * 10^4
0 <= s.length <= 3 * 10^4
1 <= g[i], s[j] <= 2^31 - 1
#算法公开课
思路
为了满足更多的小孩,就不要造成饼干尺寸的浪费。
大尺寸的饼干既可以满足胃口大的孩子也可以满足胃口小的孩子,那么就应该优先满足胃口大的。
这里的局部最优就是大饼干喂给胃口大的,充分利用饼干尺寸喂饱一个,全局最优就是喂饱尽可能多的小孩。
可以尝试使用贪心策略,先将饼干数组和小孩数组排序。
然后从后向前遍历小孩数组,用大饼干优先满足胃口大的,并统计满足小孩数量。
如图:
1.首先对孩子的胃口和饼干尺寸都进行排序。
2.然后使用两个指针分别遍历孩子的胃口数组和饼干尺寸数组。
3.对于每一个孩子,尝试找到能够满足他的最小尺寸的饼干。
4.如果找到了这样的饼干,则两个指针都向前移动,表示已经成功分配了一块饼干给一个孩子。
5.如果没有找到,只移动饼干的指针,尝试用下一块更大的饼干去满足当前的孩子。
6.最终返回成功被满足的孩子的数量
def findContentChildren(g, s):
g.sort() # 对孩子的胃口进行排序
s.sort() # 对饼干尺寸进行排序
child_i = cookie_j = 0
while child_i < len(g) and cookie_j < len(s):
if s[cookie_j] >= g[child_i]:
child_i += 1 # 孩子得到了满足
cookie_j += 1 # 尝试下一块饼干
return child_i # 返回被满足的孩子数量
# 示例调用
g = [1,2,3] # 孩子的胃口
s = [1,1] # 饼干尺寸
print(findContentChildren(g, s)) # 输出: 1
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