第三十四天 贪心算法 | 455.分发饼干 367.摆动序列 53.最大子序和

发布于:2024-05-22 ⋅ 阅读:(162) ⋅ 点赞:(0)

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

题目:455.分发饼干

题目描述:

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

贪心思路:

       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。

解法一:用大饼干尽力满足胃口大的孩子

可不可以 先遍历 饼干,在遍历胃口呢?

是不可以的。

外面的 for 是里的下标 i 是固定移动的,而 if 里面的下标 index 是符合条件才移动的。

class Solution {
public:
    int findContentChildren(vector<int>& g, vector<int>& s) {
        sort(g.begin(), g.end());
        sort(s.begin(), s.end());
        int result = 0;
        int index = s.size() - 1;
        for(int i = g.size() - 1; i >= 0; i--){
            if(index >= 0 && s[index] >= g[i]){
                index--;
                result++;
            }
        }
        return result;
    }
};

思路二:用尽量小的饼干满足胃口小的孩子

class Solution {
public:
    int findContentChildren(vector<int>& g, vector<int>& s) {
        sort(s.begin(), s.end());
        sort(g.begin(), g.end());
        int result = 0;
        int index = 0;
        for(int i = 0; i < s.size(); i++){
            if(index < g.size() && g[index] <= s[i]){
                index++;
                result++;
            }
        }
        return result;
    }
};

这种写法,两个循环的顺序改变了,先遍历的饼干,在遍历的胃口,这是因为遍历顺序变了,我们是从小到大遍历。

题目:367.摆动序列 

题目描述:

如果连续数字之间的差严格地在正数和负数之间交替,则数字序列称为摆动序列。第一个差(如果存在的话)可能是正数或负数。少于两个元素的序列也是摆动序列。

例如, [1,7,4,9,2,5] 是一个摆动序列,因为差值 (6,-3,5,-7,3)  是正负交替出现的。相反, [1,4,7,2,5]  和  [1,7,4,5,5] 不是摆动序列,第一个序列是因为它的前两个差值都是正数,第二个序列是因为它的最后一个差值为零。

给定一个整数序列,返回作为摆动序列的最长子序列的长度。 通过从原始序列中删除一些(也可以不删除)元素来获得子序列,剩下的元素保持其原始顺序。

示例 1:

  • 输入: [1,7,4,9,2,5]
  • 输出: 6
  • 解释: 整个序列均为摆动序列。

示例 2:

  • 输入: [1,17,5,10,13,15,10,5,16,8]
  • 输出: 7
  • 解释: 这个序列包含几个长度为 7 摆动序列,其中一个可为[1,17,10,13,10,16,8]。

示例 3:

  • 输入: [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
  • 输出: 2

思路:

局部最优:删除单调坡度上的节点(不包括单调坡度两端的节点),那么这个坡度就可以有两个局部峰值

整体最优:整个序列有最多的局部峰值,从而达到最长摆动序列

1.上下坡有平坡:

遇到有平坡,左右只保留一边

if(prediff >= 0 && curdiff < 0(波峰) || prediff <= 0 && curdiff > 0(波谷)) //该条件算是一个有摆动的条件

或者

for(int i = 0; i < nums.size() - 1; i++){

            curdiff = nums[i + 1] - nums[i];

            if(prediff >= 0 && curdiff < 0 || prediff <= 0 && curdiff > 0) result++;

            prediff = curdiff;

        }

2.首尾元素的特殊性判断:假设首元素前面延长一个元素(也就是说prediff默认等于0),然后默认最右边就有一个摆动。(疑惑:为什么[2, 2]结果是1?这不没有摆动吗?可以理解成删掉一个2,变成只有一个元素的序列,根据题目描述,只有一个元素的序列是一个摆动序列)

3.单调坡中有平坡:

prediff没有必要每一次循环中都跟着curdiff去变化,正确的做法是,如果遇到平坡,只需要记录进入平坡前的初始状态就可以了。也就是说执行了result++,才让prediff跟着curdiff变化。直到下一个坡出现,再改变prediff的状态,绕过中间单调平坡的干扰。于是代码改正如下:

for(int i = 0; i < nums.size() - 1; i++){

            curdiff = nums[i + 1] - nums[i];

            if(prediff >= 0 && curdiff < 0 || prediff <= 0 && curdiff > 0){

                    result++;

                    prediff = curdiff;

            }

}

题目:53.最大子数组和

局部最优:当前“连续和”为负数的时候立刻放弃,从下一个元素重新计算“连续和”,因为负数加上下一个元素 “连续和”只会越来越小。

全局最优:选取最大“连续和”

从代码角度上来讲:遍历 nums,从头开始用 count 累积,如果 count 一旦加上 nums[i]变为负数,那么就应该从 nums[i+1]开始从 0 累积 count 了,因为已经变为负数的 count,只会拖累总和。

class Solution {
public:
    int maxSubArray(vector<int>& nums) {
        int max = INT_MIN;
        int curSum = 0;
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++){
            curSum += nums[i];
            if(curSum > max) max = curSum;
            if(curSum < 0) curSum = 0;
        }
        return max;
    }
};

注意一个误区:不是遇到负数就跳过,而是前一段的子数组和是负的话就跳过,重新计算下一段。

注意一个混淆点:不能让“连续和”为负数的时候加上下一个元素,而不是 不让“连续和”加上一个负数。连续和加负数结果可能还是正的,那么这么结果对于之后的计算的结果还是有利的。