贪心算法part3 | ● 1005.K次取反后最大化的数组和 ● 134. 加油站 ● 135. 分发糖果

文章目录

  • 1005.K次取反后最大化的数组和
    • 思路
    • 思路代码
    • 官方题解
    • 代码
    • 困难
  • 134. 加油站
    • 思路
    • 思路代码
    • 困难
  • 135. 分发糖果
    • 思路
    • 思路代码
    • 困难
  • 今日收获


1005.K次取反后最大化的数组和

1005.K次取反后最大化的数组和

思路

局部最优两种情况,两个贪心
1.选择绝对值最大的负数
2.没有负数选取最小的正数反复反转
实现绝对值从大到小排序,然后从前向后遍历,遇到负数转变,k–,如果到最后k仍然大于0,将最后一个数反复反转。

思路代码

func largestSumAfterKNegations(nums []int, k int) int {
    sort.Slice(nums,func(i,j int)bool{
        return math.Abs(float64(nums[i]))>math.Abs(float64(nums[j]))
    })
    for i:=0;i<len(nums)&&k>0;{
        if nums[i]<0{
            nums[i]=-nums[i]
            k--
        }
        i++
    }
    for ;k>0;k--{
        last:=len(nums)-1
        nums[last]=-nums[last]
    }
    sum:=0
    for _,v:=range nums{
        sum+=v
    }
    return sum
}

官方题解

官方做了优化,到最后不需要反复反转,只需要判断k是否为奇数即可。
本题思路其实比较好想了,如何可以让数组和最大呢?

贪心的思路,局部最优:让绝对值大的负数变为正数,当前数值达到最大,整体最优:整个数组和达到最大。

局部最优可以推出全局最优。

那么如果将负数都转变为正数了,K依然大于0,此时的问题是一个有序正整数序列,如何转变K次正负,让 数组和 达到最大。

那么又是一个贪心:局部最优:只找数值最小的正整数进行反转,当前数值和可以达到最大(例如正整数数组{5, 3, 1},反转1 得到-1 比 反转5得到的-5 大多了),全局最优:整个 数组和 达到最大。

虽然这道题目大家做的时候,可能都不会去想什么贪心算法,一鼓作气,就AC了。

我这里其实是为了给大家展现出来 经常被大家忽略的贪心思路,这么一道简单题,就用了两次贪心!

那么本题的解题步骤为:

第一步:将数组按照绝对值大小从大到小排序,注意要按照绝对值的大小
第二步:从前向后遍历,遇到负数将其变为正数,同时K–
第三步:如果K还大于0,那么反复转变数值最小的元素,将K用完
第四步:求和

代码

func largestSumAfterKNegations(nums []int, K int) int {
	sort.Slice(nums, func(i, j int) bool {
		return math.Abs(float64(nums[i])) > math.Abs(float64(nums[j]))
	})
  
	for i := 0; i < len(nums); i++ {
		if K > 0 && nums[i] < 0 {
			nums[i] = -nums[i]
			K--
		}
	}

	if K%2 == 1 {
		nums[len(nums)-1] = -nums[len(nums)-1]
	}

	result := 0
	for i := 0; i < len(nums); i++ {
		result += nums[i]
	}
	return result
}

困难

两种情况不同局部最优,两个贪心。


134. 加油站

134.加油站

思路

局部最优:统计剩余油量,如果小于0,那从下一个开始当做起始位置。

i从0开始累加rest[i],和记为curSum,一旦curSum小于零,说明[0, i]区间都不能作为起始位置,因为这个区间选择任何一个位置作为起点,到i这里都会断油,那么起始位置从i+1算起,再从0计算curSum。

那有没有可能 [0,i] 区间 选某一个作为起点,累加到 i这里 curSum是不会小于零呢?
不可能
如果 curSum<0 说明 区间和1 + 区间和2 < 0, 那么 假设从上图中的位置开始计数curSum不会小于0的话,就是 区间和2>0。

区间和1 + 区间和2 < 0 同时 区间和2>0,只能说明区间和1 < 0, 那么就会从假设的箭头初就开始从新选择其实位置了。

那么局部最优:当前累加rest[i]的和curSum一旦小于0,起始位置至少要是i+1,因为从i之前开始一定不行。全局最优:找到可以跑一圈的起始位置。

思路代码

func canCompleteCircuit(gas []int, cost []int) int {
    curSum:=0
    restSum:=0
    start:=0
    for i:=0;i<len(gas);i++{
        curSum+=gas[i]-cost[i]
        restSum+=gas[i]-cost[i]
        if curSum<0{
            curSum=0
            start=i+1
        }
    }
    if restSum<0{
        return -1
    }
    return start
}

困难

局部最优:当前剩余油量一旦小于0,就从下一个加油站开始。


135. 分发糖果

135.分发糖果

思路

局部最优:
所以确定左孩子大于右孩子的情况一定要从后向前遍历!

如果 ratings[i] > ratings[i + 1],此时candyVec[i](第i个小孩的糖果数量)就有两个选择了,一个是candyVec[i + 1] + 1(从右边这个加1得到的糖果数量),一个是candyVec[i](之前比较右孩子大于左孩子得到的糖果数量)。

那么又要贪心了,局部最优:取candyVec[i + 1] + 1 和 candyVec[i] 最大的糖果数量,保证第i个小孩的糖果数量既大于左边的也大于右边的。全局最优:相邻的孩子中,评分高的孩子获得更多的糖果。

局部最优可以推出全局最优。

所以就取candyVec[i + 1] + 1 和 candyVec[i] 最大的糖果数量,candyVec[i]只有取最大的才能既保持对左边candyVec[i - 1]的糖果多,也比右边candyVec[i + 1]的糖果多。

那么本题我采用了两次贪心的策略:

一次是从左到右遍历,只比较右边孩子评分比左边大的情况。
一次是从右到左遍历,只比较左边孩子评分比右边大的情况。
这样从局部最优推出了全局最优,即:相邻的孩子中,评分高的孩子获得更多的糖果。

思路代码

func candy(ratings []int) int {
    lcandy,rcandy:=[]int{},[]int{}
    n:=len(ratings)-1
    for i:=0;i<len(ratings);i++{
        lcandy=append(lcandy,1)
        rcandy=append(rcandy,1)
    }
    for i:=1;i<len(ratings);i++{        
        if ratings[i]>ratings[i-1]{
            lcandy[i]=lcandy[i-1]+1
        }
        if ratings[n-i]>ratings[n-i+1]{
            rcandy[n-i]=rcandy[n-i+1]+1
        }
    }
    sum:=0
    for i:=0;i<len(lcandy);i++{
        sum+=max(lcandy[i],rcandy[i])
    }
    return sum
}

func max(i,j int)int{
    if i>j{
        return i
    }else{
        return j
    }
}

困难

每次只比较一边孩子分更高的情况。


今日收获

局部最优和全局最优的抽象。

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