貪心算法題目匯總


貪心算法經典題目:https://blog.csdn.net/qq_42820853/article/details/106788590

博主leetcode系列解題思路可以都過一遍。
 

給定一個非負整數數組,你最初位於數組的第一個位置。

數組中的每個元素代表你在該位置可以跳躍的最大長度。

判斷你是否能夠到達最后一個位置。

示例 1:

輸入: [2,3,1,1,4]
輸出: true
解釋: 我們可以先跳 1 步,從位置 0 到達 位置 1, 然后再從位置 1 跳 3 步到達最后一個位置。

示例 2:

輸入: [3,2,1,0,4]
輸出: false
解釋: 無論怎樣,你總會到達索引為 3 的位置。但該位置的最大跳躍長度是 0 , 所以你永遠不可能到達最后一個位置。

思路:通過題目中的跳躍規則,最多能跳多遠?如果能夠越過最后一格,返回 true,否則返回 false。


class Solution {
public:
    bool canJump(vector<int>& nums) {
        int len = nums.size();

        int dis = 0;

        for(int i=0;i<len-1;i++){
            dis = max(dis,nums[i]+i);
            if(dis<=i){
                return false;
            }
        }

        return dis>=len-1;

    }
};

  

給定一個非負整數數組,你最初位於數組的第一個位置。

數組中的每個元素代表你在該位置可以跳躍的最大長度。

你的目標是使用最少的跳躍次數到達數組的最后一個位置。

示例:

輸入: [2,3,1,1,4]
輸出: 2
解釋: 跳到最后一個位置的最小跳躍數是 2。
     從下標為 0 跳到下標為 1 的位置,跳 1 步,然后跳 3 步到達數組的最后一個位置。

說明:

假設你總是可以到達數組的最后一個位置。

 

class Solution {
public:
    int jump(vector<int>& nums) {
        int len = nums.size();

        int dis = 0;
        int end = 0;
        int step = 0;

        for(int i=0;i<len-1;i++){
            dis = max(dis,nums[i]+i);
            if(end==i){
                step++;
                end = dis;
            }

        }

        return step;

    }
};

  

 

假設你是一位很棒的家長,想要給你的孩子們一些小餅干。但是,每個孩子最多只能給一塊餅干。對每個孩子 i ,都有一個胃口值 gi ,這是能讓孩子們滿足胃口的餅干的最小尺寸;並且每塊餅干 j ,都有一個尺寸 sj 。如果 sj >= gi ,我們可以將這個餅干 j 分配給孩子 i ,這個孩子會得到滿足。你的目標是盡可能滿足越多數量的孩子,並輸出這個最大數值。

注意:

你可以假設胃口值為正。
一個小朋友最多只能擁有一塊餅干。

示例 1:

輸入: [1,2,3], [1,1]

輸出: 1

解釋: 
你有三個孩子和兩塊小餅干,3個孩子的胃口值分別是:1,2,3。
雖然你有兩塊小餅干,由於他們的尺寸都是1,你只能讓胃口值是1的孩子滿足。
所以你應該輸出1。

示例 2:

輸入: [1,2], [1,2,3]

輸出: 2

解釋: 
你有兩個孩子和三塊小餅干,2個孩子的胃口值分別是1,2。
你擁有的餅干數量和尺寸都足以讓所有孩子滿足。
所以你應該輸出2.

 

思路:貪心算法,每次優先滿足胃口小的孩子,餅干和胃口都從小到大排列;
給一個孩子的餅干應當盡量小並且又能滿足該孩子,這樣大餅干才能拿來給滿足度比較大的孩子。
因為滿足度最小的孩子最容易得到滿足,所以先滿足滿足度最小的孩子。


然后雙指針分別遍歷餅干和孩子,滿足則餅干和孩子指針分別后移,不滿足則餅干指針后移

 

class Solution {
public:
    int findContentChildren(vector<int>& g, vector<int>& s) {
        int num = 0;
        sort(g.begin(),g.end());
        sort(s.begin(),s.end());

        int j = 0;
        int i = 0;
        for(;i<s.size()&&j<g.size();i++){
            if(s[i]>=g[j]){
                num++;
                j++;
            }
        }
        return num;

    }
};

  

 

135. 分發糖果

老師想給孩子們分發糖果,有 N 個孩子站成了一條直線,老師會根據每個孩子的表現,預先給他們評分。

你需要按照以下要求,幫助老師給這些孩子分發糖果:

每個孩子至少分配到 1 個糖果。
相鄰的孩子中,評分高的孩子必須獲得更多的糖果。
那么這樣下來,老師至少需要准備多少顆糖果呢?

示例 1:

輸入: [1,0,2]
輸出: 5
解釋: 你可以分別給這三個孩子分發 2、1、2 顆糖果。
示例 2:

輸入: [1,2,2]
輸出: 4
解釋: 你可以分別給這三個孩子分發 1、2、1 顆糖果。
第三個孩子只得到 1 顆糖果,這已滿足上述兩個條件。

思路:
在處理這道題的時候,不能只單純的判斷數字是否有遞增;
在評分處於遞增,但中間有遞減,再次遞增的情況時,要注意再次遞減時候糖果的分配
評分: 1 2 3 3 4 5 4 3 4 5 6 7 6 5
糖果: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 //每個小孩最少要拿到一個糖果
過程: 1 2 3 1 2 3 1 1 2 3 4 5 1 1 //后一個小朋友大於前一個時,要多拿一個糖果
———— ————
//5 4 //6 5 糖果分配不合理
//所以要從后向前再進行一次遍歷,保證處於遞減情況時,糖果分配的合理性
//糖果分配的第一個過程:if(ratings[i] > ratings[i-1]) 糖果比前一個多拿一個
//從后向前再次進行遍歷時: nums[i] = max(nums[i],nums[i+1]+1);
//i的評分高於i+1,所以糖果一定要取最多的

 

class Solution {
public:
    int candy(vector<int>& ratings) {
        int len = ratings.size();
        if(len == 0 || len == 1) return len;
        int candy = 0;


        vector<int> nums(len,1);
        for(int i = 1;i < len;++i)
        {
            if(ratings[i] > ratings[i-1]) //比前一個評分高的情況
            {
                nums[i] = nums[i-1] + 1;
            }
        }

        for(int i = len-2;i >= 0;--i) //比后一個評分高,但是分的糖果少的情況
        {
            if(ratings[i] > ratings[i+1])
            {
                nums[i] = max(nums[i],nums[i+1]+1);
            }
        }
        
        for(int i = 0;i < nums.size();++i)
        {
            candy += nums[i];
        }
        return candy;
    }
};

  

134. 加油站

 

在一條環路上有 N 個加油站,其中第 i 個加油站有汽油 gas[i] 升。

你有一輛油箱容量無限的的汽車,從第 i 個加油站開往第 i+1 個加油站需要消耗汽油 cost[i] 升。你從其中的一個加油站出發,開始時油箱為空。

如果你可以繞環路行駛一周,則返回出發時加油站的編號,否則返回 -1。

說明: 

如果題目有解,該答案即為唯一答案。
輸入數組均為非空數組,且長度相同。
輸入數組中的元素均為非負數。
示例 1:

輸入:
gas = [1,2,3,4,5]
cost = [3,4,5,1,2]

輸出: 3

解釋:
從 3 號加油站(索引為 3 處)出發,可獲得 4 升汽油。此時油箱有 = 0 + 4 = 4 升汽油
開往 4 號加油站,此時油箱有 4 - 1 + 5 = 8 升汽油
開往 0 號加油站,此時油箱有 8 - 2 + 1 = 7 升汽油
開往 1 號加油站,此時油箱有 7 - 3 + 2 = 6 升汽油
開往 2 號加油站,此時油箱有 6 - 4 + 3 = 5 升汽油
開往 3 號加油站,你需要消耗 5 升汽油,正好足夠你返回到 3 號加油站。
因此,3 可為起始索引。
示例 2:

輸入:
gas = [2,3,4]
cost = [3,4,3]

輸出: -1

解釋:
你不能從 0 號或 1 號加油站出發,因為沒有足夠的汽油可以讓你行駛到下一個加油站。
我們從 2 號加油站出發,可以獲得 4 升汽油。 此時油箱有 = 0 + 4 = 4 升汽油
開往 0 號加油站,此時油箱有 4 - 3 + 2 = 3 升汽油
開往 1 號加油站,此時油箱有 3 - 3 + 3 = 3 升汽油
你無法返回 2 號加油站,因為返程需要消耗 4 升汽油,但是你的油箱只有 3 升汽油。
因此,無論怎樣,你都不可能繞環路行駛一周。

 

思路1:暴力解法,兩層循環判斷,第一層選擇初始站點,第二層判斷是不是滿足

時間復雜度 (N^2)

class Solution {
public:
    int canCompleteCircuit(vector<int>& gas, vector<int>& cost) {
        //看輸入數據是否合理,邊界情況判定
        if(gas.size()==0||gas.size()!=cost.size())return -1;
        //計算消耗的油和能提供的油
        int temp1 = accumulate(gas.begin(), gas.end(), 0);
        int temp2 = accumulate(cost.begin(), cost.end(), 0);
        //若消耗的小於或等於提供的,那么一定有一個起點可以,否則輸出-1
        if (temp1 < temp2) return -1;
        int l= gas.size();
        if (l == 1) return 0;



        //初始化,從第一個站點開始遍歷看是否滿足
        int start = 0;
        int cur = 1;
        int oil = gas[0] - cost[0];
        //因為已經證明了肯定有一個加油站可以作為起點
        //依次遍歷每個加油站,找到滿足條件的那個
        while (cur != start&&start<l) {
            if (oil >=0) {
                oil += gas[cur] - cost[cur];
                cur = (cur + 1) % l;
            } else {
                start++;
                cur=start+1;
                cur=cur%l;
                oil= gas[start] - cost[start];
            }
        }
        return start;
    }
};

  

思路2: 從i到j位置,有 sum(gas) < sum(cost),說明i到不了j,並且i到j之間任何一個位置都到不了j

時間復雜度:O(N) , 這是因為只有一個遍歷了所有加油站一次的循環。

空間復雜度: O(1) ,因為此算法只使用了常數個變量。

 

官方解法:

class Solution {
  public:
  int canCompleteCircuit(vector<int>& gas, vector<int>& cost) {
    int n = gas.size();

    int total_tank = 0;
    int curr_tank = 0;
    int starting_station = 0;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
      total_tank += gas[i] - cost[i];
      curr_tank += gas[i] - cost[i];
      // If one couldn't get here,
      if (curr_tank < 0) {
        // Pick up the next station as the starting one.
        starting_station = i + 1;
        // Start with an empty tank.
        curr_tank = 0;
      }
    }
    return total_tank >= 0 ? starting_station : -1;
  }
};

  

 

 

 

 

 

 

 

給定一個以字符串表示的非負整數 num,移除這個數中的 k 位數字,使得剩下的數字最小。

注意:

  • num 的長度小於 10002 且 ≥ k。
  • num 不會包含任何前導零。

示例 1 :

輸入: num = "1432219", k = 3
輸出: "1219"
解釋: 移除掉三個數字 4, 3, 和 2 形成一個新的最小的數字 1219。

示例 2 :

輸入: num = "10200", k = 1
輸出: "200"
解釋: 移掉首位的 1 剩下的數字為 200. 注意輸出不能有任何前導零。

示例 3 :

輸入: num = "10", k = 2
輸出: "0"
解釋: 從原數字移除所有的數字,剩余為空就是0。

 

思路:兩個相同位數的數字大小關系取決於第一個不同的數的大小。
遍歷字符串,如果發現前一個數字大於后一個數字,則將前一個數字刪除,使得高位數字盡可能小。

 

class Solution {
public:
    string removeKdigits(string num, int k) {
        if (k == num.size())
            return "0";
        while (k){
            int i;
            bool flag = false;
            //遍歷查找有沒有前一個數大於后一個數的情況
            for (i = 0; i < num.size() - 1; i++){
                if (num[i] > num[i+1]){
                    num.erase(num.begin() + i);
                    flag = true;
                    k--;
                    break;
                }
            }
            //遍歷完數組,而沒有刪除元素,說明字符串有序,直接刪除后K個
            if (i == num.size() - 1 && !flag){
                num.erase(num.end()-k,num.end());
                break;
            }
        }
        while (num[0] == '0' && num.size() > 1)
                num.erase(num.begin());
        if (num.empty())
            return "0";
        return num;
    }
};

  

 


316. 去除重復字母
給你一個字符串 s ,請你去除字符串中重復的字母,使得每個字母只出現一次。需保證 返回結果的字典序最小(要求不能打亂其他字符的相對位置)。

注意:該題與 1081 https://leetcode-cn.com/problems/smallest-subsequence-of-distinct-characters 相同

示例 1:

輸入:s = "bcabc"
輸出:"abc"
示例 2:

輸入:s = "cbacdcbc"
輸出:"acdb"


思路:

貪心思路:如果當前字符的左邊字符比當前字符大,而且左邊字符在當前字符的右邊還會出現,那就先舍棄掉左邊字符。

 

class Solution {
public:
    string res = "0";//先加一個0是為了方便判斷,類似鏈表的啞節點
    string removeDuplicateLetters(string s) {
        int count[26] = {0};//計數器,記錄每個字母出現的次數
        int visited[26] = {0};//用來記錄結果數組里面是否已經包含某個字符,避免重復
        for(int i = 0; i < s.size(); ++i)   ++count[s[i] - 'a'];
        for(const auto &c : s){
            --count[c - 'a'];
            if(visited[c - 'a'] == 1) continue;//已經包含了
            //關鍵代碼:如果當前字符的左邊字符比當前字符大,而且左邊字符在當前字符的右邊還會出現,那就先舍棄掉左邊字符
            while(c < res.back() && count[res.back() - 'a']){
                visited[res.back() - 'a'] = 0;//pop出去就不再包含了
                res.pop_back();
            } 
            res += c;
            visited[c - 'a'] = 1;//包含了該字符
        }
        return res.substr(1);
    }
};


不加0其實也差不多:
class Solution {
public:
    string res;
    string removeDuplicateLetters(string s) {
        int count[26] = {0};//計數器,記錄每個字母出現的次數
        int visited[26] = {0};//用來記錄結果數組里面是否已經包含某個字符,避免重復
        for(int i = 0; i < s.size(); ++i)   ++count[s[i] - 'a'];
        for(const auto &c : s){
            --count[c - 'a'];
            if(visited[c - 'a'] == 1) continue;//已經包含了
            while(!res.empty() && c < res.back() && count[res.back() - 'a']){
                visited[res.back() - 'a'] = 0;//pop出去就不再包含了
                res.pop_back();
            } 
            res += c;
            visited[c - 'a'] = 1;//包含了該字符
        }
        return res;
    }
};

  

 


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