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贪心的核心思想:最优解,短视。
按照数据规模猜测贪心,一般在$10 ^ 5$是排序,$10 ^ 6$或$10 ^ 7$是O(n)的做法,扫描一边,1000左右是两重循环,100左右是三重循环。
股票买卖 II
给定一个长度为 N 的数组,数组中的第 i 个数字表示一个给定股票在第 i 天的价格。
设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票)。
注意:你不能同时参与多笔交易(你必须在再次购买前出售掉之前的股票)。
输入格式
第一行包含整数 N,表示数组长度。
第二行包含 N 个不大于 10000 的正整数,表示完整的数组。
输出格式
输出一个整数,表示最大利润。
数据范围
$1≤N≤10^5$
输入样例1:
6
7 1 5 3 6 4
输出样例1:
7
输入样例2:
5
1 2 3 4 5
输出样例2:
4
输入样例3:
5
7 6 4 3 1
输出样例3:
0
样例解释
样例1:在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 3 天(股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。随后,在第 4 天(股票价格 = 3)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-3 = 3 。共得利润 4+3 = 7。
样例2:在第 1 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天 (股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。注意你不能在第 1 天和第 2 天接连购买股票,之后再将它们卖出。因为这样属于同时参与了多笔交易,你必须在再次购买前出售掉之前的股票。
样例3:在这种情况下, 不进行任何交易, 所以最大利润为 0。
贪心思路:
任何跨度大于一天的交易都可以拆分成跨度等于一天的交易(中间部分的买和卖相互抵消了)。所以最优解只需要聚焦在这跨度为1的交易上即可,那么基本思路就是如果后一天价格大于前一天,则交易一次。
code
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int N = 100010;
int n;
int price[N];
int main()
{
scanf("%d", &n);
for(int i = 0; i 0) res += dt;
}
printf("%d", res);
}
货仓选址
在一条数轴上有 N 家商店,它们的坐标分别为 $A_1$∼$A_N$。
现在需要在数轴上建立一家货仓,每天清晨,从货仓到每家商店都要运送一车商品。
为了提高效率,求把货仓建在何处,可以使得货仓到每家商店的距离之和最小。
输入格式
第一行输入整数 N。
第二行 N 个整数 $A_1$∼$A_N$。
输出格式
输出一个整数,表示距离之和的最小值。
数据范围
$1≤N≤100000$,
$0≤A_i≤40000$
输入样例:
4
6 2 9 1
输出样例:
12
思路:
中位数有非常优秀的性质,比如说在这道题目中,每一个点到中位数的距离,都是满足全局的最有性,而不是局部最优性。
具体的来说,我们设在仓库左边的所有点,到仓库的距离之和为p,右边的距离之和则为q,那么我们就必须让p+q的值尽量小。
当仓库向左移动的话,p会减少x,但是q会增加n−x,所以说当为仓库中位数的时候,p+q最小。
每次只关注局部最优解,即可推出全局最优解。
code
#include
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 100010;
int x[N];
int n;
int main()
{
scanf("%d", &n);
for(int i = 0; i
糖果传递
有 n 个小朋友坐成一圈,每人有 a[i] 个糖果。
每人只能给左右两人传递糖果。
每人每次传递一个糖果代价为 1。
求使所有人获得均等糖果的最小代价。
输入格式
第一行输入一个正整数 n,表示小朋友的个数。
接下来 n 行,每行一个整数 a[i],表示第 i 个小朋友初始得到的糖果的颗数。
输出格式
输出一个整数,表示最小代价。
数据范围
$1≤n≤1000000$,
$0≤a[i]≤2×10^9$,
数据保证一定有解。
输入样例:
4
1
2
5
4
输出样例:
4
思路:
题目可以绘图如下:
其中:
那么可以看到:
由上式,可以归纳出:
$$
c_{i}=c_{i+1}+bar{a}-a_{i}
$$
那么原目标函数可以化简为:
这样就转换成与上一题一样的思想了。
code
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 1000010;
int n;
int a[N];
LL c[N];
int main()
{
scanf("%d", &n);
for (int i = 1; i 1; i -- )
{
c[i] = c[i + 1] + avg - a[i];
}
c[1] = 0;
sort(c + 1, c + n + 1);
LL res = 0;
// 由于i从1开始,因此取中点时,c[(n + 1) / 2],相当于上取整
for (int i = 1; i
雷达设备
假设海岸是一条无限长的直线,陆地位于海岸的一侧,海洋位于另外一侧。
每个小岛都位于海洋一侧的某个点上。
雷达装置均位于海岸线上,且雷达的监测范围为 d,当小岛与某雷达的距离不超过 d 时,该小岛可以被雷达覆盖。
我们使用笛卡尔坐标系,定义海岸线为 x 轴,海的一侧在 x 轴上方,陆地一侧在 x 轴下方。
现在给出每个小岛的具体坐标以及雷达的检测范围,请你求出能够使所有小岛都被雷达覆盖所需的最小雷达数目。
输入格式
第一行输入两个整数 n 和 d,分别代表小岛数目和雷达检测范围。
接下来 n 行,每行输入两个整数,分别代表小岛的 x,y 轴坐标。
同一行数据之间用空格隔开。
输出格式
输出一个整数,代表所需的最小雷达数目,若没有解决方案则所需数目输出 −1。
数据范围
$1≤n≤1000$,
$−1000≤x,y≤1000$
输入样例:
3 2
1 2
-3 1
2 1
输出样例:
2
思路:
给定若干区间,最少选择多少个点,可以使每个区间上最少选一个点?
贪心策略:
- 将所有区间按右端点从小到大排序;
-
依次考虑每个区间:
- 如果当前区间包含最后一个选择的点,则直接跳过;
- 如果当前区间不包含最后一个选择的点,则在当前区间的右端点的位置选一个新的点;
证明:
cnt:算法得到的结果
opt:最优解
最优解表示所有方法的最小值,因此 $opt le cnt$ 。
再证明 $opt ge cnt$ :
- 所有可行解必然都大于等于cnt:选了cnt个点,则意味着必然存在cnt个互不相交的区间。
首先上述做法一定可以保证所有区间都至少包含一个点。
然后我们再证明这样选出的点的数量是最少的,不妨设选出的点数是 m:
按照上述做法,我们选择的点都是某个区间的右端点,而且由于区间按右端点排好序了,所以我们选择的点也是排好序的;
只有在当前区间和上一个点所对应的区间是没有交集时,我们才会选择一个新点,所以所有选出的点所对应的区间是如下图所示的情况,两两之间没有交集。
所以我们找到了 m 个两两之间没有交集的区间,因此我们至少需要选 m 个点。而且通过上述做法,我们可以只选 m 个点。因此最优解就是 m。
时间复杂度
- 计算每个坐标所对应的区间,需要 O(n)的计算量;
- 将所有区间排序需要 O(nlogn) 的计算量;
- 扫描所有区间需要 O(n)的计算量;
所以总共的时间复杂度是 O(nlogn)。
code:
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int N = 1010;
int n, d;
// 用stl的pair也可以,这里自己定义结构 segment 了
struct Segment
{
double l, r;
// 重载比较符
bool operator d) failed = true;
else
{
// 计算线段长度
double len = sqrt(d * d - y * y);
// 左右端点
seg[i].l = x - len, seg[i].r = x + len;
}
}
if (failed)
{
puts("-1");
}
else
{
sort(seg, seg + n);
int cnt = 0;
double last = -1e20;
for (int i = 0; i
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