发布网友 发布时间:2022-04-12 16:04
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懂视网 时间:2022-04-12 20:25
贪心算法) 一、基本概念: 所谓贪心算法是指,在对问题求解时,总是做出在当前看来是最好的选择。也就是说,不从整体最优上加以考虑,他所做出的仅是在某种意义上的局部最优解。 贪心算法没有固定的算法框架,算法设计的关键是贪心策略的选择。必须注意的是
贪心算法)
一、基本概念:
所谓贪心算法是指,在对问题求解时,总是做出在当前看来是最好的选择。也就是说,不从整体最优上加以考虑,他所做出的仅是在某种意义上的局部最优解。
贪心算法没有固定的算法框架,算法设计的关键是贪心策略的选择。必须注意的是,贪心算法不是对所有问题都能得到整体最优解,选择的贪心策略必须具备无后效性,即某个状态以后的过程不会影响以前的状态,只与当前状态有关。
所以对所采用的贪心策略一定要仔细分析其是否满足无后效性。
二、贪心算法的基本思路:
1.建立数学模型来描述问题。
2.把求解的问题分成若干个子问题。
3.对每一子问题求解,得到子问题的局部最优解。
4.把子问题的解局部最优解合成原来解问题的一个解。
三、贪心算法适用的问题
贪心策略适用的前提是:局部最优策略能导致产生全局最优解。
实际上,贪心算法适用的情况很少。一般,对一个问题分析是否适用于贪心算法,可以先选择该问题下的几个实际数据进行分析,就可做出判断。
四、贪心算法的实现框架
从问题的某一初始解出发;
while (能朝给定总目标前进一步)
{
利用可行的决策,求出可行解的一个解元素;
}
由所有解元素组合成问题的一个可行解;
五、贪心策略的选择
因为用贪心算法只能通过解局部最优解的策略来达到全局最优解,因此,一定要注意判断问题是否适合采用贪心算法策略,找到的解是否一定是问题的最优解。
例题:
问题一、活动安排问题
问题表述:
设有n个活动的集合E = {1,2,…,n},其中每个活动都要求使用同一资源,如演讲会场等,而在同一时间内只有一个活动能使用这一资源。输入每个活动i都有一个要求使用该资源的起始时间si和一个结束时间fi,且si < fi 。如果选择了活动i,则它在半开时间区间[si, fi)内占用资源。若区间[si, fi)与区间[sj, fj)不相交,则称活动i与活动j是相容的。也就是说,当si >= fj或sj >= fi时,活动i与活动j相容。
由于输入的活动以其完成时间的非减序排列,所以算法greedySelector每次总是选择具有最早完成时间的相容活动加入集合A中。直观上,按这种方法选择相容活动为未安排活动留下尽可能多的时间。也就是说,该算法的贪心选择的意义是使剩余的可安排时间段极大化,以便安排尽可能多的相容活动。
算法greedySelector的效率极高。当输入的活动已按结束时间的非减序排列,算法只需O(n)的时间安排n个活动,使最多的活动能相容地使用公共资源。如果所给出的活动未按非减序排列,可以用O(nlogn)的时间重排。
例:设待安排的11个活动的开始时间和结束时间按结束时间的非减序排列如下:
算法greedySelector 的计算过程如下图所示。图中每行相应于算法的一次迭代。阴影长条表示的活动是已选入集合A的活动,而空白长条表示的活动是当前正在检查相容性的活动。
若被检查的活动i的开始时间Si小于最近选择的活动j的结束时间fi,则不选择活动i,否则选择活动i加入集合A中。
贪心算法并不总能求得问题的整体最优解。但对于活动安排问题,贪心算法greedySelector却总能求得的整体最优解,即它最终所确定的相容活动集合A的规模最大。这个结论可以用数学归纳法证明。
实现代码(我还看不懂啊~~~~~~):
代码
/* 主题:活动安排问题
* 作者:chinazhangjie
* 邮箱:chinajiezhang@gmail.com
* 开发语言:C++
* 开发环境:Vicrosoft Visual Studio
* 时间: 2010.11.21
*/
#include
#include
#include
using namespace std ;
struct ActivityTime
{
public:
ActivityTime (int nStart, int nEnd)
: m_nStart (nStart), m_nEnd (nEnd)
{ }
ActivityTime ()
: m_nStart (0), m_nEnd (0)
{ }
friend
bool operator < (const ActivityTime& lth, const ActivityTime& rth)
{
return lth.m_nEnd < lth.m_nEnd ;
}
public:
int m_nStart ;
int m_nEnd ;
} ;
class ActivityArrange
{
public:
ActivityArrange (const vector& vTimeList)
{
m_vTimeList = vTimeList ;
m_nCount = vTimeList.size () ;
m_bvSelectFlag.resize (m_nCount, false) ;
}
// 活动安排
void greedySelector ()
{
__sortTime () ;
// 第一个活动一定入内
m_bvSelectFlag[0] = true ;
int j = 0 ;
for (int i = 1; i < m_nCount ; ++ i) {
if (m_vTimeList[i].m_nStart > m_vTimeList[j].m_nEnd) {
m_bvSelectFlag[i] = true ;
j = i ;
}
}
copy (m_bvSelectFlag.begin(), m_bvSelectFlag.end() ,ostream_iterator (cout, " "));
cout << endl ;
}
private:
// 按照活动结束时间非递减排序
void __sortTime ()
{
sort (m_vTimeList.begin(), m_vTimeList.end()) ;
for (vector::iterator ite = m_vTimeList.begin() ;
ite != m_vTimeList.end() ;
++ ite) {
cout << ite->m_nStart << ", "<< ite ->m_nEnd << endl ;
}
}
private:
vector m_vTimeList ; // 活动时间安排列表
vector m_bvSelectFlag ;// 是否安排活动标志
int m_nCount ; // 总活动个数
} ;
int main()
{
vector vActiTimeList ;
vActiTimeList.push_back (ActivityTime(1, 4)) ;
vActiTimeList.push_back (ActivityTime(3, 5)) ;
vActiTimeList.push_back (ActivityTime(0, 6)) ;
vActiTimeList.push_back (ActivityTime(5, 7)) ;
vActiTimeList.push_back (ActivityTime(3, 8)) ;
vActiTimeList.push_back (ActivityTime(5, 9)) ;
vActiTimeList.push_back (ActivityTime(6, 10)) ;
vActiTimeList.push_back (ActivityTime(8, 11)) ;
vActiTimeList.push_back (ActivityTime(8, 12)) ;
vActiTimeList.push_back (ActivityTime(2, 13)) ;
vActiTimeList.push_back (ActivityTime(12, 14)) ;
ActivityArrange aa (vActiTimeList) ;
aa.greedySelector () ;
return 0 ;
}
2.快速幂算法
Matrix qMPow(Matrix &A, int n)
{
Matrix rslt(A.N);
rslt.unit();
if(n == 0) return rslt;
while(n)
{
if(n & 1) // 若幂为奇数
{
rslt = rslt * A;
}
A = A * A;
n >>= 1; // 右位移等价于除以2
}
return rslt;
}
热心网友 时间:2022-04-12 17:33
八 字 丁丑 癸丑 丁卯 壬寅热心网友 时间:2022-04-12 18:51
本命属羊,沙中金命。五行木旺土旺缺金缺火;日主天干为木,生于冬季。