贪心算法

作者: 贺鹏飞 分类: 数据结构和算法 发布时间: 2021-04-19 10:51

贪心算法是算法设计中的一种方法,算法的一种设计思想,期盼通过每个阶段的局部最优选择,从而达到全局的最优,结果并不一定是最优。

举例算法题一: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 * 104
  • 0 <= s.length <= 3 * 104
  • 1 <= g[i], s[j] <= 231 - 1

解题思路:

  • 局部最优:既能满足孩子,还消耗最少。
  • 先将“较小的饼干”分给“胃口最小”的孩子。

解题步骤:

  • 对饼干数组和胃口数组升序排序。
  • 遍历饼干数组,找到能满足第一个孩子的饼干。
  • 然后继续遍历饼干数组,找到满足第二、三、……、n个孩子的饼干。

解题答案:

var findContentChildren = function(g,s){
    //升序排序
    const sortFunc = function(a,b){
        return a - b; //实现降序 b - a
    }
    g.sort(sortFunc);
    s.sort(sortFunc);
    let i = 0;
    s.forEach(n => {
        if(n >= g[i]){
            i += 1;
        }
    });
    return i;
}

举例算法题二:买卖股票的最佳时机 II

给定一个数组 prices ,其中 prices[i] 是一支给定股票第 i 天的价格。
设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票)。
注意:你不能同时参与多笔交易(你必须在再次购买前出售掉之前的股票)。

示例 1:

输入: prices = [7,1,5,3,6,4]
输出: 7
解释: 在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 3 天(股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。
     随后,在第 4 天(股票价格 = 3)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-3 = 3 。

示例 2:

输入: prices = [1,2,3,4,5]
输出: 4
解释: 在第 1 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天 (股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。
     注意你不能在第 1 天和第 2 天接连购买股票,之后再将它们卖出。因为这样属于同时参与了多笔交易,你必须在再次购买前出售掉之前的股票。

示例 3:

输入: prices = [7,6,4,3,1]
输出: 0
解释: 在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

提示:

  • 1 <= prices.length <= 3 * 104
  • 0 <= prices[i] <= 104

解题思路:

  • 前提:上帝视角,知道未来的价格。
  • 局部最优:见好就收,见差就不动,不做任何长远打算。

解题步骤:

  • 新建一个变量,用来统计总利润。
  • 遍历价格数组,如果当前价格比昨天高,就在昨天买,今天卖,否组就不交易。
  • 遍历结束后,返回所有利润之和。

解题答案:

var maxProfit = function(prices){
    let profit = 0; //利润
    for(let i = 1; i < prices.length; i += 1){
        if(prices[i] > prices[i - 1]){ //当前价格大于昨天价格
            profit += prices[i] - prices[i - 1]
        }
    }
    return profit;
}

var prices = [7,1,5,3,6,4]
console.log(maxProfit(prices)) //7

var prices = [1,2,3,4,5]
console.log(maxProfit(prices)) //4

var prices = [7,6,4,3,1]
console.log(maxProfit(prices)) //0

解题分析:

时间复杂度 有一个for循环 O(n) ,空间复杂度 O(1)。

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