贪心算法,是指在对问题求解时,总是做出再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,他所做出的仅是某种意义上的局部最优解。
贪心算法没有固定算法框架,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。
对于采用的贪心策略一定要仔细分析是否满足无后效性。
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。
贪心算法适用的问题
贪心策略的前提是:局部最优策略能导致产生全局最优解。
实际上,贪心算法使用的情况比较少,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可以做出判断。
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。
贪心策略的选择
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,找到解是否一定是问题的最优解。
例题分析
分糖果问题
n个小朋友玩完游戏后,老师准备给他们发糖果;每个人有一个分数a[i],如果比左右的人分数高,那么糖果也要比左右的多,并且每个小朋友至少有一颗。问老师最少准备多少糖果?
小船过河问题
n个人要过河,但是只有一艘船;船每次只能做两个人,每个人有一个单独坐船的过河时间a[i],如果两个人(x和y)一起坐船,那过河时间为a[x]和a[y]的较大值。问最短需要多少时间,才能把所有人送过河?
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更多例题可参考
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