4.4 给定数轴X上n个不同点的集合{1,82,··,8n}其中x1<&2<···< xn.现在用若干个长度为1的闭区间来覆盖这些点.设计一个算法找到最少的闭区间个数和位置,证明算法的正确性并估计算法的时间复杂度.写出伪码
时间: 2024-09-13 21:09:19 浏览: 73
这个问题是一个经典的区间覆盖问题,可以利用贪心算法来解决。贪心算法的思想是在每一步选择中都采取在当前状态下最优的选择,希望能够导致结果是全局最优的。
算法步骤如下:
1. 将所有点按坐标大小进行排序。
2. 从最小的点开始,每次选择一个长度为1的区间,使得这个区间包含当前最小的未被覆盖的点。
3. 更新覆盖范围并标记当前点为已覆盖。
4. 重复步骤2和3,直到所有点都被覆盖。
算法伪码如下:
```
function CoverIntervals(points):
n = length(points)
if n == 0:
return 0, []
sort points by increasing order
count = 1
end_position = points[0] + 1
covered_points = [points[0]]
for i from 1 to n-1:
if points[i] < end_position:
# 如果当前点已经在覆盖范围内,继续寻找下一个点
continue
else:
# 如果当前点不在覆盖范围内,选择新的区间
count += 1
end_position = points[i] + 1
covered_points.append(end_position - 1)
return count, covered_points
```
证明算法的正确性:
每次选择的区间都是当前未覆盖点集合中最小点的一个最小覆盖区间。由于区间长度固定为1,所以每次选择都能覆盖一个最小未覆盖点。由于点是按照坐标排序的,所以每次选择新的区间时,它都会尽量覆盖更多的未覆盖点,保证不会遗漏任何点,并且用最少的区间覆盖所有点。
时间复杂度分析:
- 排序操作的时间复杂度为O(n log n)。
- 遍历点的循环最多执行n次。
- 每次循环内部的操作是常数时间的。
因此,总的算法时间复杂度为O(n log n)。
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