python算法技巧——贪心算法练习及掌握

python算法技巧——贪心算法练习及掌握,第1张

目录

1. 设计findcontentchildren(greedy, size)来判断出饼干可以满足多少小孩:

2. 设计carpooling(trips, capacity)判断是否一个车能接送所有旅客:

3. 旅游路线问题

4. 背包问题

5. 电台问题


1. 设计findcontentchildren(greedy, size)来判断出饼干可以满足多少小孩:
  • greedy为贪婪指数列表,列出每个小孩期待的饼干大小;如:greedy[1, 2]为第一个小孩期待饼干大小为1,第二个小孩期待饼干大小为2;
  • size为饼干大小列表;如:size[1, 2]为第一块饼干大小为1,第二块饼干大小为2;                   
def findcontentchildren(greedy, size):
    greedy.sort()
    size.sort()
    index = 0
    ptr = 0
    for g in greedy:
        while indexsize[index]:
            index += 1
        if index

代码解析: 

        这个程序的设计方式就是先对greedy和size列表排序,然后使用g遍历greedy列表和size列表作比较,如果size[index]小于g,且index小于size的长度,index必须加1,相当于指标往后移。当找到size[index]大于g,表示可以满足一个小孩,就可以离开while循环了;


2. 设计carpooling(trips, capacity)判断是否一个车能接送所有旅客:
  • trips = [num_passengers, start_location, end_location]:num_passengers是旅客数量, start_location是上车站, end_location是下车站;
  • capacity是车辆的容量;
def carpooling(trips, capacity):
    car = []
    for n, start, end in trips:
        car.append((start, n))
        car.append((end, -n))
    car.sort()
    people = 0
    for c in car:
        people += c[1]
        if people>capacity:
            return False
    return True

print(carpooling([[2,1,6],[3,3,8]],4))
print(carpooling([[2,1,6],[3,3,8]],5))
print(carpooling([[3,2,6],[3,6,9],[8,3,9]],11))

3. 旅游路线问题

        有一个旅游者想一次性游览这6个城市,请设计贪心算法,输入任意起点城市,都能得出最适当的拜访路线和最后的旅行距离:

def greedy(graph, cities, start):
    visited = []
    visited.append(start)
    start_i = cities.index(start)
    distance = 0
    for outer in range(len(cities)-1):
        graph[start_i][start_i] = INF
        min_dist = min(graph[start_i])
        distance += min_dist
        end_i = graph[start_i].index(min_dist)
        visited.append(cities[end_i])
        for inner in range(len(graph)):
            graph[start_i][inner] = INF
            graph[inner][start_i] = INF
        start_i = end_i
    return distance,visited

INF = 9999
cities = ['北京','天津','西安','武汉','上海','广州']
graph = [[   0, 132,1120,1200,1463,1888],
         [ 132,   0,1182,1367, 957,2100],
         [1120,1182,   0,1035,1509,1950],
         [1200,1367,1035,   0, 686,1030],
         [1463, 957,1509, 686,   0,1705],
         [1888,2100,1950,1030,1705,   0]]
start = input('出发城市:')
dist, visited = greedy(graph, cities, start)
print('旅游顺序:',visited)
print('旅游距离:',dist)

4. 背包问题

        一个人有一个可以装10千克货物的背包,他到一个市场想最大价值的带走他想要的东西,请你用贪心算法帮他:

  • '手表':(1500,1),
  • '手机':(3500,7),
  • '平板':(3800,5),
  • '电脑':(4000,8),
  • '相机':(2000,1),
  • '眼镜':(1200,1.2),
  • '耳机':(1000,1)
def greedy(things):
    length = len(things)
    things_list = []
    things_list.append(things[length-1])
    weights = things[length-1][1][1]
    for i in range(length-1, -1, -1):
        if things[i][1][1] +weights <= max_weight:
            things_list.append(things[i])
            weights += things[i][1][1]
    return things_list

things = {'手表':(1500,1),
          '手机':(3500,7),
          '平板':(3800,5),
          '电脑':(4000,8),
          '相机':(2000,1),
          '眼镜':(1200,1.2),
          '耳机':(1000,1)}
max_weight = 10
th = sorted(things.items(), key = lambda item:(item[1][0]/item[1][1]))
t = greedy(th)
print('贪婪选择下的商品如下:')
for i in range(len(t)):
    print(*t[i])

5. 电台问题

        某组织想要通过电台进行全国大部分省份的通信,而电台有地域性限制,且有一定成本,所以想用尽可能少的电台进行覆盖:

  • 电台1:湖北,安徽,江西;
  • 电台2:河南,湖北,湖南;
  • 电台3:浙江,安徽,江苏;
  • 电台4:安徽,山东,江西;
  • 电台5:江苏,天津,北京;
  • 电台6:广西,广东,福建;
  • 电台7:甘肃,山西,江西,山东;
def greedy(radios, cities):
    greedy_radios = set()
    while cities:
        greedy_choose = None
        city_cover = set()
        for radio, area in radios.items():
            cover = cities & area
            if len(cover) > len(city_cover):
                greedy_choose =radio
                city_cover = cover
        cities -= city_cover
        greedy_radios.add(greedy_choose)
    return greedy_radios

cities = set(['北京','天津','湖北',
              '安徽','江西','河南',
              '湖南','浙江','江苏',
              '山东','江西','广西',
              '广东','福建','甘肃'])
radios ={}
radios['电台1']=set(['湖北','安徽','江西'])
radios['电台2']=set(['河南','湖北','湖南'])
radios['电台3']=set(['广西','广东','福建'])
radios['电台4']=set(['浙江','安徽','江苏'])
radios['电台5']=set(['安徽','山东','江西'])
radios['电台6']=set(['江苏','天津','北京'])
radios['电台7']=set(['甘肃','山西','江西','山东'])
print(greedy(radios, cities))

算法技巧专栏

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