簡單理解算法篇--貪心算法


貪心算法是什么意思?舉個例子就很清楚了:現在你有一個能裝4斤蘋果的袋子,蘋果有兩種,一種3斤一個,一種2斤一個,怎么裝才能得到最多蘋果?當然我們人考慮的話當然是拿兩個2斤的蘋果,就剛好裝滿了,但是如果按貪心算法拿的話,首先就要把最重的蘋果拿下(是不是很符合貪心兩個字?),但並沒有得到最多蘋果。

貪心算法保證了局部最優,但並不能保證得到最優解。

什么時候用貪心法?滿足下面兩個條件

1.       具有最優子結構

2.       貪心選擇性

1點跟動態規划的條件一樣,其實貪心跟動態規划一樣,都是解決最優化的問題,而求解最優化問題通常又通過一系列的求解子問題的步驟。

2點看個例子在說

現在有個活動選擇的問題如下:
學校只有一個教室,下面表格i代表活動的編號,s代表活動開始時間,f代表活動結束時間
.

i

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

s

1

3

0

5

3

5

6

8

8

2

12

f

4

5

6

7

9

9

10

11

12

14

16

 

現在問題是怎么合理分配才能讓教室利用最大化(求活動序列A)?

如果用動態規划做的話思想可能是這樣的,假設我已經知道第k個活動是活動序列之一,

那么又把1kk11看做兩個子問題繼續分下去……(是不是感覺很麻煩- -

用貪心法的話思想很簡單:活動越早結束,剩余的時間是不是越多?那我就早最早結束的那個活動,找到后在剩下的活動中再找最早結束的不就得了?

雖然貪心算法的思想簡單,但是貪心法不保證能得到問題的最優解,如果得不到最優解,那就不是我們想要的東西了,所以我們現在要證明的是在這個問題中,用貪心法能得到最優解。

現在要證明的是:

S是所有活動的集合,令m為活動集中最早結束的活動,則mA活動序列中(A就是我們要求出的那個活動序列)。

證明:設jA中最早結束的活動,如果m=j,那么就證明了最早結束活動mA中,如果m!=j

那么我們把jA中剔除掉,然后換上m,依然能得到一個最優活動序列(m是所有活動中最早結束的),所以貪心法在這個問題里能得到最優解。

現在回過來看什么是貪心選擇性質?就是能用貪心法得到得到全局最優解的性質,至於什么時候能獲得,那就得自己判斷了。

下面是實現的代碼

static void Main(string[] args)

        {

            int[] s = new int[] {0,1,3,0,5,3,5,6,8,8,2,12};  //活動開始時間,為了方便計算加入第0個活動,不影響

            int[] f = new int[] {0,4,5,6,7,9,9,0,10,11,12,14,16}; //活動結束時間

            Console.WriteLine(RAS(s,f,0,11));

        }

 

        public static string RAS(int[] s,int[] f,int k,int n)//k為從第k個活動到第n個活動選出最優活動

        {

            int m = k + 1;

            while (m <= n && s[m] < f[k])

            {

                m = m + 1;

            }

            if (m <= n)

            {

                return m + "," + RAS(s, f, m, n);

            }

            else

            {

                return null;

            }

        }

To be continued。。。。。。



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