贪心法入门

算法简介

   所谓贪心算法是指,在对问题求解时,总是做出在当前看来是最好的选择。也就是说,不从整体最优上加以考虑,他所做出的仅是在某种意义上的局部最优解。
   贪心算法没有固定的算法框架,算法设计的关键是贪心策略的选择。必须注意的是,贪心算法不是对所有问题都能得到整体最优解,选择的贪心策略必须具备无后效性,即某个状态以后的过程不会影响以前的状态,只与当前状态有关。
  所以对所采用的贪心策略一定要仔细分析其是否满足无后效性。

题目链接

SGU-548 Dragons and Princesses

题意

一个经典的以龙-骑士-公主的为背景的题目:
有n(2e5数量级)个格子排成一行,第一个格子里只有骑士,最后一个格子里只有目标公主,其它格子里有龙或其它公主,每个公主有对应的一个漂亮值,每条龙对应一个财富值,骑士从第一个格子出发,一直走到最后一个格子救出目标公主,有两点需要注意:

  1. 如果格子里是龙,那么骑士可以选择杀死或者不杀死龙,如果杀死,可以得到这条龙的财富值;
  2. 如果格子里是公主(无论是不是目标公主),只要骑士当前杀死的龙的数量>=当前公主的漂亮值,就可以娶她,而且必须娶,然后结束行程;
    问骑士是否能娶到目标公主,如果能,求出能积累的最大的财富值,并给出方案。

解法

这题可以用贪心法来做:

  1. 在遇到龙时,我们先假设将它们都标记成要杀死;
  2. 在遇到[2,n-1]中的公主时,如果当前标记成要杀死的龙数量太多了,那我们肯定想办法挑出几条已经标记成杀死的龙,标记成不杀。那么怎么挑选呢?显然要选取其中财富值最小的那几条;

这样做的原因如下:
每条龙有两个属性:财富值、对骑士所杀的龙的数量的贡献值;每条龙的贡献值都是1,而目标是要让财富值尽量多,所以,要放弃杀死相同数量的龙的前提下,肯定会选择放弃财富值小的;
如何在当前标记成要杀死的龙中找出财富值最小的呢?这时候就可以借助堆(大部分操作复杂度都是lgn)了,这里要注意的是,c++里的priority_queue默认是最大堆,而java里的PriorityQueue默认是最小堆,所以在重载<号或者实现Comparable方法的时候要注意不要弄反了。

核心代码

for (int i = 2; i <= n; ++i) {
    String cmd = in.next();
    int curCoins = in.nextInt();
    if (cmd.equals("d")) {
        dragons.add(new Dragon(i, curCoins));
        coinsGet += curCoins;
    } else {
        if (i < n) {
            while (!dragons.isEmpty() && dragons.size() >= curCoins) {
                Dragon dragon = dragons.poll();
                coinsGet -= dragon.getCoins();
            }
        } else {
            getLastPrincess = dragons.size() >= curCoins;
        }
    }
}

完整代码

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