可用贪心算法解决的几个基本问题

可用贪心算法解决的几个基本问题

 关键:看问题有没有贪心选择性质和最优子结构性质。有些问题看似是可以用贪心算法,但是实际用贪心算法却得不到最优解。构造贪心算法后,需要一定的证明来确定它的正确性。常用证明方法:反证法、调整法。

几个基本问题:

1. 活动安排问题。

设有n个活动的集合e={1,2,…,n},其中每个活动都要求使用同一资源,如演讲会场等,而在同一时间内只有一个活动能使用这一资源。每个活动i都有一个要求使用该资源的起始时间si和一个结束时间fi,且si<fi。如果选择了活动i,则它在区间[si,fi]内占用资源。若区间[si,fi]与区间[sj,fj]不相交,则称活动i与活动j是相容的。也就是说,当sj≥fi或si≥fj时,活动i与活动j相容。活动安排问题就是要在所给的活动集合中选出最大的相容活动子集合。

解决方法:先选择结束时间最早的那一个活动,然后往后依次查找结束时间最近的不冲突的活动加入。

2. 可以解决背包问题,不能解决0-1背包问题。

0-1背包问题:

给定n种物品和一个背包。物品i的重量是Wi,其价值为Vi,背包的容量为C。应如何选择装入背包的物品,使得装入背包中物品的总价值最大?

在选择装入背包的物品时,对每种物品i只有2种选择,即装入背包或不装入背包。不能将物品i装入背包多次,也不能只装入部分的物品i。

背包问题:

与0-1背包问题类似,所不同的是在选择物品i装入背包时,可以选择物品i的一部分,而不一定要全部装入背包,1≤i≤n。

解决方法:求每个物品的价值重量比,即价值/重量。然后添加价值重量比最大的物品,添加结束如果未达到重量上限,再添加价值重量比次大的。

3. 最优装载问题

有一批集装箱要装上一艘载重量为c的轮船。其中集装箱i的重量为Wi。最优装载问题要求确定在装载体积不受限制的情况下,将尽可能多的集装箱装上轮船。

解决方法:每次装重量最轻者。

4. 哈夫曼编码

给出现频率高的字符较短的编码,出现频率较低的字符以较长的编码。对每一个字符规定一个0,1串作为其代码,并要求任一字符的代码都不是其它字符代码的前缀。这种编码称为前缀码。

5. Dijkstra算法

给定带权有向图G =(V,E),其中每条边的权是非负实数。另外,还给定V中的一个顶点,称为源。现在要计算从源到所有其它各顶点的最短路长度。这里路的长度是指路上各边权之和。这个问题通常称为单源最短路径问题。

基本思想是,设置顶点集合S并不断地作贪心选择来扩充这个集合。一个顶点属于集合S当且仅当从源到该顶点的最短路径长度已知。

6. 求最小生成树的Prim算法和Kruskal算法。

7. 多机调度问题。

要求给出一种作业调度方案,使所给的n个作业在尽可能短的时间内由m台机器加工处理完成。

这个问题是NP完全问题,到目前为止还没有有效的解法。采用最长处理时间作业优先的贪心选择策略可以设计出解多机调度问题的较好的近似算法。

解决方案:当n>m时,首先将n个作业依其所需的处理时间从大到小排序。然后依此顺序将作业分配给空闲的处理机。算法所需的计算时间为O(nlogn)。

8. 埃及分数问题。

设a、b为互质正整数,a<b 分数a/b 可用以下的步骤分解成若干个单位分数之和:

步骤一: 用b 除以a, 得商数q1 及余数r1。 (r1=b - a*q1)

步骤二:把a/b 记作:a/b=1/(q1+1)+(a-r)/b(q1+1)

步骤三:重复步骤2,直到分解完毕

例:3/7=1/3+2/21=1/3+1/11+1/231

13/23=1/2+3/46=1/2+1/16+1/368

思路:也是贪心思维,以 b/a取整+1 作为一个分解因子,其实是选取了值最大的分子为1的分解

http://wenku.baidu.com/link?url=lrTeMKQu1gvlI5QNMak_21dwMWWcREZce5n1npojbNtIGu4LBV50V00dR4yAHOL-NTUmGLIEpwiVmyRU2FfgFaZqtxRTjCUEvJv3rwJdR_C

 

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 194,761评论 5 460
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 81,953评论 2 371
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 141,998评论 0 320
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,248评论 1 263
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 61,130评论 4 356
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 46,145评论 1 272
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 36,550评论 3 381
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 35,236评论 0 253
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 39,510评论 1 291
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,601评论 2 310
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,376评论 1 326
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,247评论 3 313
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,613评论 3 299
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 28,911评论 0 17
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,191评论 1 250
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,532评论 2 342
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,739评论 2 335

推荐阅读更多精彩内容