python编程实现设有n种不同面值的硬币,第i种硬币的币值是v(其中vi=1),重量是w;,i=1,2..n,且现在购买总价值为y的某些商品,需要用这些硬币付款,如果每种钱币使用 分成三的个数不限,问如何选择付款的方法使得付出钱币的总重量最轻?
时间: 2024-11-15 14:23:06 浏览: 47
为了实现这个功能,我们可以使用贪心策略和优先队列(Python 中可以使用 `heapq` 库中的最小堆)。首先,我们需要对每种硬币按照单位重量的价值(即币值除以重量)进行排序,然后按照这个顺序依次选取硬币,直到总价值达到或超过目标价值 `y`。
这里是一个简单的 Python 代码示例:
```python
import heapq
def coin_weight_distribution(n, v, w, y):
# 创建一个元组列表,每个元组包含硬币的面值和重量,按单位重量价值排序
coins = [(vi / wi, i) for i, (vi, wi) in enumerate(zip(v, w))]
coins.sort(reverse=True) # 排序后,最大的单位重量价值硬币先被考虑
# 初始化结果变量
total_value = 0
weight = 0
selected_coins = []
# 使用最小堆存储未使用的硬币及其剩余价值
coin_heap = [(wi, vi) for vi, wi in coins]
heapq.heapify(coin_heap)
while total_value < y:
# 弹出单位重量价值最高的硬币
current_weight, current_value = heapq.heappop(coin_heap)
if current_value <= y - total_value:
total_value += current_value
weight += current_weight
selected_coins.append((current_weight, current_value))
# 如果还有剩余价值,将下一个硬币加入堆
if total_value < y:
next_weight, next_value = heapq.heappop(coin_heap)
heapq.heappush(coin_heap, (next_weight, next_value + current_value))
return weight, selected_coins
# 示例
n = 3
v = [1, 5, 10]
w = [1, 3, 7]
y = 11
weight, selected_coins = coin_weight_distribution(n, v, w, y)
print(f"最轻重量: {weight}")
print(f"选用了以下硬币: {selected_coins}")
```
注意:此算法不一定能找到全局最优解,因为它是基于贪心策略的。对于某些特定的输入,可能存在其他更优的解决方案。如果需要保证最优,可以使用动态规划或回溯法等复杂算法,但这会增加时间和空间复杂度。
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