贪心算法是一种常见的算法思想,它在解决一些最优化问题时非常有效。贪心算法按照优先级从高到低排序,以每个阶段的局部最优解为基础求得全局最优解。因为它的时间复杂度一般比较低,所以在一些追求效率的场合,贪心算法常常被使用。下面将从多个角度介绍贪心算法的种类。
1. 基本贪心算法
基本贪心算法就是将问题划分为阶段,每个阶段都取局部最优解,最后得到全局最优解。基本贪心算法有以下特点:
(1)每个阶段的局部最优解对于下一个阶段的决策没有任何影响;
(2)贪心算法需要证明每个阶段的局部最优解也是全局最优解;
(3)贪心算法要求问题具有最优子结构性质,即一个问题的最优解可以通过它的子问题的最优解来构造。
2. 分数背包问题
当物品可以分割成任意大小时,称为分数背包问题。在分数背包问题中,每个物品都有一个价值和一个重量,每个物品的单位价值是已知的,背包有一个容量限制。分数背包问题是一种基本的贪心算法问题。其思路是按照单位价值从大到小排序,每次选择当前单位价值最大的物品,并将物品分割成若干份,可以部分装入背包。
3. 区间调度问题
区间调度问题是贪心算法中的一个典型例子。该问题的目标是安排最多的互相兼容的任务,以使得时间利用效率最高。具体来说,我们需要安排一批任务,并且对于每个任务有一个起始时间和结束时间。我们需要在给定时间限制和资源限制的情况下尽可能多地完成任务。该问题的贪心策略是按照结束时间排序,并且每次选择结束时间最早的任务。
4. 钱币找零问题
钱币找零问题是计算机程序中的一个经典问题。在钱币找零问题中,我们需要找零给定数量的钱,找零的钱币包括 coins 中的硬币。找零问题是一种典型的贪心算法问题。找零问题可以使用贪心策略解决。我们需要按照面值从大到小排序,每次选择面值最大的硬币,从钱数中减去硬币面值,直到钱数等于 0。
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