贪心算法之区间相关小结

选择不相交问题

问题描述:

数轴上有n个开区间(ai,bi),尽量选择多个区间,是的这些区间两两之间没有共同点。

例题

51Nod 1133
https://www.51nod.com/onlineJudge/questionCode.html#!problemId=1133

题目分析

将所有的线段按照终点升序,起点降序的顺序进行排列。
贪心策略是:选择第一个线段,之后每次选择不相交的线段,凡是相交或者是覆盖的线段均丢弃。

AC代码

#include <iostream>
#include <algorithm> 
using namespace std;

struct line
{
    int s;
    int e;
} a[100000];

bool cmp(line a, line b)
{
    if(a.e == b.e)
    {
        return a.s > b.s;
    }
    else return a.e < b.e;
}
  
int main()
{
    int n,s = 1;
    cin>>n;
    for(int i=0; i<n; i++)
    {
        cin>>a[i].s>>a[i].e;
    }

    sort(a,a+n,cmp);
    
    for(int i=1; i<n; i++)
    {
        if (a[i].e==a[i-1].e || a[i].s<a[i-1].e)
        {
            a[i]=a[i-1];
        }
        else
        {
            s++;
        }
    }
    cout<<s;
    
    return 0;
}

线段重叠问题

问题描述:

多条线段计算最长重复区间

例题:

51Nod 1091
https://www.51nod.com/onlineJudge/questionCode.html#!problemId=1091

题目分析

将所有线段按照起点升序,终点降序的顺序进行排列。
贪心策略是:选择第一条线段为m线段,之后的线段终点若是终点在的m线段之前,计算重复距离并与之前计算的最大值比较;之后的线段若是终点在m线段之后,计算重复距离并更新m线段。

AC代码

#include <iostream>
#include <algorithm> 
using namespace std;

struct line
{
    int s,e;
} a[1000000];

bool cmp(line a, line b)
{
    if(a.s == b.s)
    {
        return a.e > b.e;
    }
    else return a.s < b.s;
}

int main()
{
    int n,s=1;
    cin>>n;
    for(int i=0; i<n; i++)
        cin>>a[i].s>>a[i].e;

    sort(a,a+n,cmp);


    line m = a[0];
    
    int ans;
    for(int i=1; i<n; i++)
    {
        if(a[i].e<=m.e)
            ans=max(ans,a[i].e-a[i].s);
        else
        {
            ans=max(ans, m.e-a[i].s);
            m=a[i];
        }
    }

    cout<<ans;
    return 0;
}

区间选点问题

问题描述:

数轴上有n个闭区间[ai,bi]。选取尽量少的点,使得每个区间内都至少有一个点(不同区间内含的点可以是同一个)。

例题

NYOJ 891
http://nyoj.top/problem/891

题目分析

将所有线段按照终点升序,起点降序的顺序进行排列。
贪心策略是每次取线段的最后一个点。

AC代码

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

struct line
{
    int s,e;
} a[10000];

bool cmp(line a, line b)
{
    if(a.e == b.e)
    {
        return a.s > b.s;
    }
    else return a.e < b.e;
}

int main()
{
    int n;
    while(cin>>n)
    {
        for(int i=0; i<n; i++)
        {
            cin>>a[i].s>>a[i].e;
        }

        sort(a,a+n,cmp);

        int ans = 1;
        int point = a[0].e;
        for(int i=1; i<n; i++)
        {
            if(a[i].s > point)
            {
                point = a[i].e;
                ans++;
            }
        }

        cout<<ans<<endl;
    }
    return 0;
}

区间覆盖问题

区间完全覆盖问题

问题描述:

给定一个长度为m的区间,再给出n条线段的起点和终点(注意这里是闭区间),求最少使用多少条线段可以将整个区间完全覆盖。

例题

POJ 1089
http://poj.org/problem?id=1089

问题分析

将所有线段按照起点升序,终点升序的顺序进行排列。
排列后的线段,首先选取第一个线段,接下来凡是起点在第一个线段终点之前的线段都是我们的备选线段,我们需要选择的是终点最大的线段,依次类推。

AC代码


区间部分覆盖问题

问题描述:

数轴上有n个闭区间[ai,bi],选择尽量少的区间覆盖一条指定线段[s,t]。

问题分析

将所有线段按照起点升序,终点降序的顺序排列,并且将所有在区间之外的部分切割掉。
贪心策略是每次选择最长的线段,然后改变区间的左端点为选择线段的右端点,重复上述过程。

经典的几道区间相关问题

喷水装置

http://nyoj.top/problem/6

AC代码

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <algorithm>
using namespace std;

int cmp(double a, double b)
{
    return a>b;
}

int main()
{
    int n;
    double a[1000];
    cin>>n;
    while(n--)
    {
        int num;
        cin>>num;

        for(int i=0;i<num;i++)
        {
            cin>>a[i];
            a[i] = sqrt(a[i]*a[i] - 1)*2;
        }
        
        sort(a,a+num,cmp);

        int ans = 0;
        int count = 0;
        double len = 20;
        while(len>0)
        {
            len = len - a[count];
            count++;
            ans++;
        }
        cout<<ans<<endl;
    }
}

喷水装置2

http://nyoj.top/problem/12

解题思路

思路类似于完全区间覆盖,只需计算出每个喷水装置的喷水起点和终点就好了。

AC代码



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