14天阅读挑战赛
一、算法知识点
贪心算法是“活在当下,看清楚眼前”的方法。贪心算法从问题的初始解开始,一步一步地做出当前的最好选择,逐步逼近最优解,从而尽可能地得到最优解,即使达不到最优解,也可以得到最优解的近似解。
二、例题
有一天,阿里巴巴赶着一头毛驴上山砍柴。砍好柴准备下山时,远处突然出现一股烟尘,弥漫着直向上空非扬,朝他这儿卷过来,而且越来越近。靠近以后,他才看清原来是一支马队,他们公有四十人,一个个年轻力壮、行动敏捷。一个首领模样的人背负沉重的鞍袋,从丛林中一支来打那个大石头跟前,喃喃地说到:“芝麻、开门吧!”,随着那个头目的喊声,大石头前突然出现一道宽阔的门路,于是强盗们鱼贯而入。阿里巴巴待在树上观察他们,直到他们走的无影无踪之后,才从树上下来。他大声喊道:“芝麻、开门吧!”,他的喊声刚落,洞门立刻打开了,他小心翼翼地走了进去,一下子惊呆了,洞中堆满了财务,还有多的无法计数的金银财宝,有的散堆在地上,有的盛在皮袋中。突然看见这么多的金银财宝,阿里巴巴深信这肯定是一个强盗们数代经营、掠夺所积累起来的宝窟。为了让乡亲们开开眼界,见识一下这些宝物,他想一种宝物只拿一个,如果太重就用锤子凿开,但毛驴的运载能力是有限的,怎么才能用驴子运走最大价值的财宝分给乡亲们呢?
阿里巴巴陷入沉思……
有n种物品,每个物品只有一个,第i种物品的重量为wi,价值为vi,背包的容量为W,物品可分割。如何放置物品,使得装入背包的物品价值之和最大?
三、问题分析
如果选择价值最大的宝物,但重量非常大,也是不行的,因为运载能力是有限的;如果选重量小的物品装入,那么其价值不一定高,所以不能再总重限制的情况下保证价值最大;而每次选择单位重量价值最大的宝物,也就是说每次选择性价比(价值/重量)最高的宝物,如果可以达到运载重量m,那么一定能使得价值最大。
由于物品是可分割的,要想物品价值最大,就得先把单位重量下价值最高的物品装入背包,接着把稍次于最高的装入,重复操作直到装满背包。
四、做题思路
首先用结构体装载每个物品的重量、价值、性价比,用compare比较性价比,性价比高的先装入背包,solution中记录剩余容量和总价值。
五、模板代码
#include<iostream>#include<algorithm>using namespace std;struct node {double weight;double value;double cost_eff;};bool compare(node a, node b){return a.cost_eff > b.cost_eff;}double solution(int n, double W,node s[]){double sum = 0;double surplus_capa = W;for (size_t i = 0; i < n; ++i){if (s[i].weight <= surplus_capa){surplus_capa -= s[i].weight;sum += s[i].value;}else{sum += s[i].cost_eff * surplus_capa;}}return sum;}
六、算法分析
贪心算法也存在如下问题
1、不能保证解是最佳的。因为贪心算法总是从局部出发,并没从整体考虑 ;
2、贪心算法一般用来解决求最大或最小解;
3、贪心算法只能确定某些问题的可行性范围。