「leetcode」860.柠檬水找零【贪心算法】详细!

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860.柠檬水找零

题目链接:https://leetcode-cn.com/problems/lemonade-change/

在柠檬水摊上,每一杯柠檬水的售价为 5 美元。

顾客排队购买你的产品,(按账单 bills 支付的顺序)一次购买一杯。

每位顾客只买一杯柠檬水,然后向你付 5 美元、10 美元或 20 美元。你必须给每个顾客正确找零,也就是说净交易是每位顾客向你支付 5 美元。

注意,一开始你手头没有任何零钱。

如果你能给每位顾客正确找零,返回 true ,否则返回 false 。

示例 1:
输入:[5,5,5,10,20]
输出:true
解释:
前 3 位顾客那里,我们按顺序收取 3 张 5 美元的钞票。
第 4 位顾客那里,我们收取一张 10 美元的钞票,并返还 5 美元。
第 5 位顾客那里,我们找还一张 10 美元的钞票和一张 5 美元的钞票。
由于所有客户都得到了正确的找零,所以我们输出 true。

示例 2:
输入:[5,5,10]
输出:true

示例 3:
输入:[10,10]
输出:false

示例 4:
输入:[5,5,10,10,20]
输出:false
解释:
前 2 位顾客那里,我们按顺序收取 2 张 5 美元的钞票。
对于接下来的 2 位顾客,我们收取一张 10 美元的钞票,然后返还 5 美元。
对于最后一位顾客,我们无法退回 15 美元,因为我们现在只有两张 10 美元的钞票。
由于不是每位顾客都得到了正确的找零,所以答案是 false。

提示:

  • 0 <= bills.length <= 10000
  • bills[i] 不是 5 就是 10 或是 20

思路

这是前几天的leetcode每日一题,感觉不错,给大家讲一下。

这道题目刚一看,可能会有点懵,这要怎么找零才能保证完整全部账单的找零呢?

但仔细一琢磨就会发现,可供我们做判断的空间非常少!

只需要维护三种金额的数量,5,10和20。

有如下三种情况:

  • 情况一:账单是5,直接收下。
  • 情况二:账单是10,消耗一个5,增加一个10
  • 情况三:账单是20,优先消耗一个10和一个5,如果不够,再消耗三个5

此时大家就发现 情况一,情况二,都是固定策略,都不用我们来做分析了,而唯一不确定的其实在情况三。

而情况三逻辑也不复杂甚至感觉纯模拟就可以了,其实情况三这里是有贪心的。

账单是20的情况,为什么要优先消耗一个10和一个5呢?

因为美元10只能给账单20找零,而美元5可以给账单10和账单20找零,美元5更万能!

所以局部最优:遇到账单20,优先消耗美元10,完成本次找零。全局最优:完成全部账单的找零。

局部最优可以推出全局最优,并找不出反例,那么就试试贪心算法!

C++代码如下:

class Solution {
public:
    bool lemonadeChange(vector& bills) {
        int five = 0, ten = 0, twenty = 0;
        for (int bill : bills) {
            // 情况一
            if (bill == 5) five++;
            // 情况二
            if (bill == 10) {
                if (five <= 0) return false;
                ten++;
                five--;
            }
            // 情况三
            if (bill == 20) {
                // 优先消耗10美元,因为5美元的找零用处更大,能多留着就多留着
                if (five > 0 && ten > 0) {
                    five--;
                    ten--;
                    twenty++; // 其实这行代码可以删了,因为记录20已经没有意义了,不会用20来找零
                } else if (five >= 3) {
                    five -= 3;
                    twenty++; // 同理,这行代码也可以删了
                } else return false;
            }
        }
        return true;
    }
};

总结

咋眼一看好像很复杂,分析清楚之后,会发现逻辑其实非常固定。

这道题目可以告诉大家,遇到感觉没有思路的题目,可以静下心来把能遇到的情况分析一下,只要分析到具体情况了,一下子就豁然开朗了。

如果一直陷入想从整体上寻找找零方案,就会把自己陷进去,各种情况一交叉,只会越想越复杂了。

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