解决8602区间相交问题的贪心算法
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更新于2024-09-14
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"8602区间相交问题"
区间相交问题是一个典型的计算机科学中的算法问题,它涉及到数据结构和算法设计。在这个问题中,我们被给予在x轴上的n个闭区间,目标是找到一种方法,删除尽可能少的区间,使得剩下的区间之间不发生相交。这里的“不相交”是指两个区间没有共享内部点,即使它们的端点相同也不算相交,比如[1,2]和[2,3]是不相交的。
这个问题可以使用贪心算法来解决。贪心算法是一种在每一步选择中都采取在当前状态下最好或最优(即最有利)的选择,从而希望导致结果是全局最好或最优的算法。对于区间相交问题,贪心策略是首先按照区间的右端点进行排序,因为如果我们总是保留右端点较大的区间,那么较小的区间将会被优先考虑,这样能有效地减少相交的可能性。
题目给出的示例代码中,定义了一个结构体`SB`,包含每个区间的起始点`first`和结束点`last`。结构体还重载了小于运算符,以便在排序时按`last`字段降序排列。接着,代码读取输入的n个区间,并将它们存储在`sb`数组中。使用`sort`函数对区间进行排序后,初始化一个变量`s`为第一个区间的结束点,以及一个计数器`rest`来记录不相交区间数。
遍历排序后的区间,如果当前区间`sb[i]`的起始点大于或等于`s`,说明这个区间与之前的所有区间都不相交,因此更新`s`为当前区间的结束点,并增加`rest`的值。最后,输出`n-rest`,即为需要删除的区间数。
这个贪心策略之所以有效,是因为在每次选择时,我们都在尝试最大化保留的区间覆盖范围,即选择尽可能靠后的结束点。这样可以确保在删除最少区间的情况下,尽可能多的区间不相交。由于每次都是局部最优选择,最终结果也是全局最优的。
需要注意的是,此问题假设输入的区间是有效的,即每个区间的起始点小于或等于结束点。此外,由于题目限制n≤50,所以这个贪心算法在实际应用中效率较高,但若n值增大,可能需要考虑更高效的解决方案,如使用数据结构如红黑树或区间树来加速查询和更新操作。
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