贪心算法的分糖果问题完整的解决方案
时间: 2023-07-10 13:19:52 浏览: 114
好的,下面是贪心算法的分糖果问题的完整解决方案。
问题描述:
有 $n$ 个小朋友和 $m$ 颗糖果,每个小朋友有一个贪心指数 $g_i$,表示他对糖果的喜爱程度。我们需要按照以下要求分配糖果:
1. 每个小朋友至少分到一个糖果。
2. 如果一个小朋友的贪心指数比他旁边的小朋友高,那么他应该得到比旁边的小朋友更多的糖果。
目标是最小化所分发的糖果数量。
解决方案:
我们可以使用贪心算法来解决这个问题。具体来说,我们可以按照以下步骤分配糖果:
1. 每个小朋友至少分到一个糖果。
2. 对所有小朋友按照贪心指数从小到大排序。
3. 从左到右遍历排好序的小朋友列表,如果当前小朋友的贪心指数比前一个小朋友高,那么我们让他的糖果数量比前一个小朋友多一颗。否则,我们只给他一颗糖果。
4. 同样的,我们也要从右到左遍历一遍小朋友,如果当前小朋友的贪心指数比后一个小朋友高,那么我们让他的糖果数量比后一个小朋友多一颗。这样,我们就可以满足所有小朋友的要求了。
最后,我们需要统计一下分配出去的糖果数量。这个数量就是所有小朋友糖果数量之和。
时间复杂度:
对所有小朋友进行排序,并对所有小朋友进行两次遍历,所以时间复杂度为 $O(n\log n)$。
代码实现:
下面是 Python 语言的代码实现。
```python
def min_candies(n, g):
# 每个小朋友至少分到一个糖果
candies = [1] * n
# 对所有小朋友按照贪心指数从小到大排序
sorted_idx = sorted(range(n), key=lambda x: g[x])
# 左遍历
for i in sorted_idx:
if i > 0 and g[i] > g[i-1]:
candies[i] = candies[i-1] + 1
# 右遍历
for i in reversed(sorted_idx):
if i < n-1 and g[i] > g[i+1]:
candies[i] = max(candies[i], candies[i+1] + 1)
# 统计糖果数量
return sum(candies)
```
测试样例:
我们可以使用以下样例进行测试。
```python
n = 5
g = [1, 2, 3, 2, 1]
print(min_candies(n, g)) # 输出 7
```
这个样例中,我们有 $5$ 个小朋友,他们的贪心指数分别为 $[1,2,3,2,1]$。根据贪心算法,我们将分配 $[1,2,3,1,1]$ 颗糖果,总共需要 $7$ 颗糖果。
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