牛客网左程云老师的算法入门课

贪心算法

贪心算法的解题步骤

例子

题目要求

解题策略

按照结束时间早的会议先安排，比如先安排【2，4】，当4结束了，所有开始时间小于4的全部淘汰，【1，7】、【3，4】，【2，8】，将【5，6】加入安排，将【7，10】加入安排

代码

// package class07;import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashSet;public class Code04_BestArrange {public static class Program {public int start;public int end;public Program(int start, int end) {this.start = start;this.end = end;}}public static class ProgramComparator implements Comparator<Program> {@Overridepublic int compare(Program o1, Program o2) {return o1.end - o2.end;}}public static int bestArrange(Program[] programs, int timePoint) {Arrays.sort(programs, new ProgramComparator());int result = 0;// 从左往右依次遍历所有的会议for (int i = 0; i < programs.length; i++) {if (timePoint <= programs[i].start) {result++;timePoint = programs[i].end;}}return result;}//使用暴力解法public static int bestArrangeForce(Program[] programs,int timePoint){HashSet<Program> set = new HasgSet<>(Arrays.asList(programs));}//会议的集合是set，当前时间是timePoint//返回集合中最多可以安排几个项目public static int process(HashSet<Program>set ,int timepoint){HashSet<Program> candidates = new HashSet<>();for(Program program : set){if(program.start >= timepoint){candidates.add(program);}}//tmp只是为了使用迭代器HashSet<Program> tmp = new HashSet<>(candidates);int result = 0;//尝试将每一个项目，作为第一个安排的项目for(Program program : tmp){candidates.remove(program);int next = process(candidates, program.end);result = Math.max(result,next+1);candidates.add(program);}return result;}public static void main(String[] args) {}}

注意事项：对于HashSet集合中的元素，不可以一边遍历一边删除。需要使用一个tmp集合，将满足条件条件的元素放到tmp中，然后遍历tmp集合，删除原有的集合中的元素
例子：将1到8元素放入到集合set中，需要删除集合中小于5的元素，所以遍历set集合，将小于5的元素收集到tmp集合中，然后遍历tmp集合，删除set集合中小于5的元素，最后遍历打印set集合。

代码

 HashSet<Integer> set = new HashSet<>();set.add(1);set.add(2);set.add(3);set.add(4);set.add(5);set.add(6);set.add(7);set.add(8);HashSet<Integer> tmp = new HashSet<>();//删除集合中比5小的数//不可以一边遍历一边删除元素for(Integer i : set){if(i < 5){tmp.add(i);}}for(Integer i : tmp){set.remove(i);}for(Integer i : set){System.out.println(i);}}

题目要求

给定一个字符串类型的数组str，找到一种拼接方式，使得所有字符串拼接起来形成的字符串具有最小的字典序

字典序：两个字符串在字典中谁先放在前面，谁的字典序就低
思路：两个字符串，str1和str2，如果str1+str2的字典顺序小于str2+str1，则将str1放到str2的前面，否则将str2放到str1的前面
排序具有传递性，不可以歧义，如果是闭环结构是不可以排序的
“abc”*“xy” ==> "abc" * K^2 + "xy" ;* K^2好比与将abc字符串向左边移动2位，K暗指字符串是K进制的数字，数字2是指第二个需要拼接字符串的位数，然后加上字符串xy，整个的过程就像数字运算一样。
使用m（str）= return（K^string长度），所以“abc”*“xy” ==> "abc" * K^2 + "xy" ==> "abc" * m(xy) + "xy"

代码

package class07;import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;public class Code02_LowestLexicography {public static class MyComparator implements Comparator<String> {@Overridepublic int compare(String a, String b) {return (a + b).compareTo(b + a);}}public static String lowestString(String[] strs) {if (strs == null || strs.length == 0) {return "";}Arrays.sort(strs, new MyComparator());String res = "";for (int i = 0; i < strs.length; i++) {res += strs[i];}return res;}public static void main(String[] args) {String[] strs1 = { "jibw", "ji", "jp", "bw", "jibw" };System.out.println(lowestString(strs1));String[] strs2 = { "ba", "b" };System.out.println(lowestString(strs2));}}

图片解析

根据给出的条件a . b 小于等于 b . a 和 b. c 小于等于 c . b得出a . c 小于等于 c . a，根据上面的式子，得出右边的不等式，将第一个不等式的两边减去b 再乘以 c；第二个不等式左右两边减去c 乘以a ，这样两个式子会产生一个重合的项，链接其余不等式，化简之后就可以得到 m（c）* a + c 小于等于 m（a）*c + a

比较排序的过程：

分金条问题

思路

利用小根堆来做，每次选取其中最小的两个数，合并成为一个数，放入到堆中，依次类推。当小根堆里面只有一个数字的时候，就是最终的答案。（哈夫曼编码）

代码

package class07;import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;public class Code03_LessMoneySplitGold {public static int lessMoney(int[] arr) {PriorityQueue<Integer> pQ = new PriorityQueue<>();for (int i = 0; i < arr.length; i++) {pQ.add(arr[i]);}int sum = 0;int cur = 0;while (pQ.size() > 1) {cur = pQ.poll() + pQ.poll();sum += cur;pQ.add(cur);}return sum;}public static class MinheapComparator implements Comparator<Integer> {@Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {return o1 - o2; // < 0  o1 < o2  负数}}public static class MaxheapComparator implements Comparator<Integer> {@Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {return o2 - o1; // <   o2 < o1}}public static void main(String[] args) {// solutionint[] arr = { 6, 7, 8, 9 };System.out.println(lessMoney(arr));int[] arrForHeap = { 3, 5, 2, 7, 0, 1, 6, 4 };// min heapPriorityQueue<Integer> minQ1 = new PriorityQueue<>();for (int i = 0; i < arrForHeap.length; i++) {minQ1.add(arrForHeap[i]);}while (!minQ1.isEmpty()) {System.out.print(minQ1.poll() + " ");}System.out.println();// min heap use ComparatorPriorityQueue<Integer> minQ2 = new PriorityQueue<>(new MinheapComparator());for (int i = 0; i < arrForHeap.length; i++) {minQ2.add(arrForHeap[i]);}while (!minQ2.isEmpty()) {System.out.print(minQ2.poll() + " ");}System.out.println();// max heap use ComparatorPriorityQueue<Integer> maxQ = new PriorityQueue<>(new MaxheapComparator());for (int i = 0; i < arrForHeap.length; i++) {maxQ.add(arrForHeap[i]);}while (!maxQ.isEmpty()) {System.out.print(maxQ.poll() + " ");}}}

求获取的最大钱数

例子

按照花费的钱建立小根堆，这个是被锁定的状态，根据初始的钱，比如w=2，解锁（1，3）和（2，6），按照利润的高低，压入利润大根堆中，（2，6）（1，3）加入栈中，然后将其从小根堆中删除。然后做第一个项目（2，6），此时自己的钱数为8，那么将小于8的花费的项目解锁，以此类推。

代码

package class07;import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;public class Code05_IPO {public static class Node {public int p;public int c;public Node(int p, int c) {this.p = p;this.c = c;}}public static class MinCostComparator implements Comparator<Node> {@Overridepublic int compare(Node o1, Node o2) {return o1.c - o2.c;}}public static class MaxProfitComparator implements Comparator<Node> {@Overridepublic int compare(Node o1, Node o2) {return o2.p - o1.p;}}public static int findMaximizedCapital(int k, int W, int[] Profits, int[] Capital) {PriorityQueue<Node> minCostQ = new PriorityQueue<>(new MinCostComparator());PriorityQueue<Node> maxProfitQ = new PriorityQueue<>(new MaxProfitComparator());// 所有项目扔到被锁池中, 花费组织的小根堆for (int i = 0; i < Profits.length; i++) {minCostQ.add(new Node(Profits[i], Capital[i]));}for (int i = 0; i < k; i++) { // 进行K轮// 能力所及的项目，全解锁while (!minCostQ.isEmpty() && minCostQ.peek().c <= W) {maxProfitQ.add(minCostQ.poll());}if (maxProfitQ.isEmpty()) {return W;}W += maxProfitQ.poll().p;}return W;}}