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贪心原理
贪心算法的核心就是一个字:贪。总是做出当前看来最优的选择,因此可知,贪心算法不从整体去考虑,它做出的选择也是局部最优选择,从而达到全局优化选择。我们只关注目前的利益,从而达到利益最大化,尽管贪心算法不一定能得到最优解,面对相当数量的一部分问题,我们是可以得到正确的答案的。
从问题的某一个初始解,一步步推论,保证每一步都是最为优化的,出发逐步逼近给定的目标,以尽可能快的地求得更好的解。
当接下来的任意一步都无法达到最优时,贪心算法结束。
贪心算法的弊病
不能保证求得的最后解是最佳的; 不能用来求最大或最小解问题; 只能求满足某些约束条件的可行解的范围。 下面给出一些例题。
电池的寿命
有很多电池,使用寿命有所不同,需要两个电池。譬如有的能使用 55 个小时,有的可能就只能使用 33 个小时,此时只能用 33 个小时,有一个电池剩下的电量无法使用,因为我们需要 22 枚电池同时使用。现在已知电池的数量和电池能够使用的时间,请你找一种方案使得使用时间尽可能的长。
那么我们来分析一下两种情况。
如果有一枚电池,电量比任何其他的电池之和都要大,很容易得到把其他电池用完就是最优解了。 如果不存在这枚电池,性感理解一下,就是把最大的电池拿出来,将其他的电池一点一点消耗到和这枚电池一样,然后全部用掉。 综上所述:
若存在大于总电量一半的电池,输出其余电池的总电量。 反之输出全部的电量。 这样只需要 O(n)O(n) 的输入后就可以得出答案,仅需判断并求和即可,没有难度
这道题也是一个很简单的贪心。其实此题所谓的背包问题,看似需要使用动态规划,但是,所有金币都可以随意分割,那么显而易见的方法是:
性价比排列,从最高性价比一直往下拿,拿到拿不动或者拿光了为止,是不是很简单? 核心思想:能拿就全拿,拿不下能拿多少拿多少,贵的先拿。
货币使用问题
尽可能少用,那么我们就先拿面值最大的,依次往下走,最后拿光了即可。
区间调度问题
工作时间不能重叠,在可选工作中,每次都选取结束时间最早的作为选择,可以使工作量最大。
Dijkstra & Prim
迪杰斯特拉算法也是基于贪心的一种算法,其基本原理:
循环找到当前离当前节点最近的节点(贪心)。 注:可以用堆或者优先队列进行优化。
向下走,如果比之前标记过的最短路更短,就将这个节点进行标记(松弛)。 将整个图走一遍,无优化时间复杂度 O(n^2)。 每次都找最优,所以有局限,不能应对有负边的图。
题目选择
训练贪心算法,可以从以下的几个方面:
尝试着证明一道题贪心的正确性。 对于一道动规题目尝试举出贪心的反例。 尝试优化贪心,反悔贪心。 本次的题库依然按照难度排序,面向普及,按难度排序,适合由浅入深的同学,难度不超过紫,也会有橙题等适合入门的题目,可以循序渐进。
章节 1. 普通贪心
开放
题目 | 尝试 | AC | 难度 |
---|---|---|---|
luogu#P1007 独木桥 | 4 | 3 | 10 |
luogu#P1031 [NOIP2002 提高组] 均分纸牌 | 7 | 3 | 10 |
luogu#P2695 骑士的工作 | 8 | 3 | 10 |
luogu#P5639 【CSGRound2】守序者的尊严 | 2 | 2 | 10 |
luogu#P1056 [NOIP2008 普及组] 排座椅 | 6 | 2 | 10 |
luogu#P1090 [NOIP2004 提高组] 合并果子 / [USACO06NOV] Fence Repair G | 4 | 3 | 10 |
luogu#P1106 删数问题 | 10 | 3 | 10 |
luogu#P4779 【模板】单源最短路径(标准版) | 3 | 2 | 10 |
luogu#P2240 【深基12.例1】部分背包问题 | 2 | 2 | 10 |
luogu#P2630 图像变换 | 4 | 2 | 10 |
luogu#P3915 树的分解 | 0 | 0 | (无) |
luogu#P5514 [MtOI2019] 永夜的报应 | 3 | 3 | 10 |
luogu#P1766 液体滴落 | 0 | 0 | (无) |
luogu#P2431 正妹吃月饼 | 4 | 0 | 10 |
luogu#P3619 魔法 | 2 | 2 | 10 |
luogu#P6155 修改 | 1 | 1 | 10 |
luogu#P1269 信号放大器 | 1 | 1 | 10 |
luogu#P1528 切蛋糕 | 0 | 0 | (无) |
luogu#P2127 序列排序 | 5 | 2 | 10 |
luogu#P2668 [NOIP2015 提高组] 斗地主 | 0 | 0 | (无) |
luogu#P1686 挑战 | 0 | 0 | (无) |
luogu#P2675 《瞿葩的数字游戏》T3-三角圣地 | 10 | 2 | 10 |
luogu#P3615 如厕计划 | 0 | 0 | (无) |
章节 2. 反悔贪心
开放
题目 | 尝试 | AC | 难度 |
---|---|---|---|
luogu#P1792 [国家集训队] 种树 | 1 | 1 | 10 |
luogu#P4053 [JSOI2007] 建筑抢修 | 1 | 1 | 10 |
luogu#P2949 [USACO09OPEN] Work Scheduling G | 0 | 0 | (无) |
luogu#P3620 [APIO/CTSC2007] 数据备份 | 0 | 0 | (无) |
codeforces#P436E Cardboard Box | 1 | 1 | 10 |