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Greedy

狭义的贪心算法指的是解最优化问题的一种特殊方法,解决过程中总是做出当下最好的选择,因为具有最优子结构的特点,局部最优解可以得到全局最优解;这种贪心算法是动态规划的一种特例。能用贪心解决的问题,也可以用动态规划解决。

广义的贪心指的是一种通用的贪心策略,基于当前局面而进行贪心决策。举个例子:

12.整数转罗马数字

罗马数字包含以下七种字符:IVXLCDM,分别表示1510501005001000
给定一个整数,将其转为罗马数字。输入确保在 1 到 3999 的范围内。

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输入: 3
输出: "III"
---------------------
输入: 4
输出: "IV"
---------------------
输入: 58
输出: "LVIII"
解释: L = 50, V = 5, III = 3.
------------------------------
输入: 1994
输出: "MCMXCIV"
解释: M = 1000, CM = 900, XC = 90, IV = 4.

本题从贪心算法的思路入手,可以考虑将目标数值,不断减去所能减去的最大的进位,得到罗马数字的表示:

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class Solution {
public:
string intToRoman(int num) {
map<int,string> mapRom = {{1,"I"},{4,"IV"},{5,"V"},{9,"IX"},{10,"X"},{40,"XL"},
{50,"L"}, {90,"XC"},{100,"C"},
{400,"CD"},{500,"D"},{900,"CM"}, {1000,"M"} };
map<int,string>::reverse_iterator r_iter;

string ret;

r_iter=mapRom.rbegin();
while(r_iter!=mapRom.rend())
{
if(num >= r_iter->first)
{
ret += r_iter->second;
num-= r_iter->first;
}
else
r_iter++;
}
return ret;
}
};

再来看另一道题,有时候题干并不会太明显地令你使用贪心算法,一定要灵活思考。

452. 用最少数量的箭引爆气球

在二维空间中有许多球形的气球。对于每个气球,提供的输入是水平方向上,气球直径的开始和结束坐标。由于它是水平的,所以y坐标并不重要,因此只要知道开始和结束的x坐标就足够了。开始坐标总是小于结束坐标。平面内最多存在10000个气球。

一支弓箭可以沿着x轴从不同点完全垂直地射出。在坐标x处射出一支箭,若有一个气球的直径的开始和结束坐标为$x{start}$,$x{end}$, 且满足$x{start} ≤ x ≤ x{end}$,则该气球会被引爆。可以射出的弓箭的数量没有限制。弓箭一旦被射出之后,可以无限地前进。我们想找到使得所有气球全部被引爆,所需的弓箭的最小数量。

Simple Test Cases
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输入:
[[10,16], [2,8], [1,6], [7,12]]

输出:
2

解释:
对于该样例,我们可以在x = 6(射爆[2,8],[1,6]两个气球)和 x = 11(射爆另外两个气球)。

一种可行的思路是,对气球数组按末端大小进行排序,当两个气球不相交时,必然需要两支弓箭,反之,一支就行了,故而这亦是贪心算法的运用。

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class Solution {
public:
int findMinArrowShots(vector<vector<int>>& points) {
int n = points.size();

if (n < 2) return n;

sort(points.begin(), points.end(), [](vector<int> point1, vector<int> point2) {
if (point1[1] != point2[1]) {
return point1[1] < point2[1];
}

return point1[0] < point2[0];
});

int count = 1, end = points[0][1];
for (int i = 0; i < n; ++i) {
if (points[i][0] > end) {
end = points[i][1];
count++;
}
}

return count;
}
};

此外,要注意对数组进行排序时,在C++排序函数尽量使用><=符号,不要使用+-符号,后者可能会出错。