贪心算法day29|134. 加油站(理解有难度)、135. 分发糖果、860. 柠檬水找零、406. 根据身高重建队列

embedded/2024/9/19 13:15:11/ 标签: 贪心算法, 算法, 代码随想录, leetcode, c++

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  • 134. 加油站
    • 暴力
    • 非暴力
  • 135. 分发糖果
  • 860. 柠檬水找零
    • 1.哈希表
    • 2.直接法
  • 406. 根据身高重建队列

134. 加油站

在一条环路上有 n 个加油站,其中第 i 个加油站有汽油 gas[i] 升。

你有一辆油箱容量无限的的汽车,从第 i 个加油站开往第 i+1 个加油站需要消耗汽油 cost[i] 升。你从其中的一个加油站出发,开始时油箱为空。

给定两个整数数组 gascost ,如果你可以按顺序绕环路行驶一周,则返回出发时加油站的编号,否则返回 -1 。如果存在解,则 保证 它是 唯一 的。

示例 1:

输入: gas = [1,2,3,4,5], cost = [3,4,5,1,2]
输出: 3
解释:
从 3 号加油站(索引为 3 处)出发,可获得 4 升汽油。此时油箱有 = 0 + 4 = 4 升汽油
开往 4 号加油站,此时油箱有 4 - 1 + 5 = 8 升汽油
开往 0 号加油站,此时油箱有 8 - 2 + 1 = 7 升汽油
开往 1 号加油站,此时油箱有 7 - 3 + 2 = 6 升汽油
开往 2 号加油站,此时油箱有 6 - 4 + 3 = 5 升汽油
开往 3 号加油站,你需要消耗 5 升汽油,正好足够你返回到 3 号加油站。
因此,3 可为起始索引。

示例 2:

输入: gas = [2,3,4], cost = [3,4,3]
输出: -1
解释:
你不能从 0 号或 1 号加油站出发,因为没有足够的汽油可以让你行驶到下一个加油站。
我们从 2 号加油站出发,可以获得 4 升汽油。 此时油箱有 = 0 + 4 = 4 升汽油
开往 0 号加油站,此时油箱有 4 - 3 + 2 = 3 升汽油
开往 1 号加油站,此时油箱有 3 - 3 + 3 = 3 升汽油
你无法返回 2 号加油站,因为返程需要消耗 4 升汽油,但是你的油箱只有 3 升汽油。
因此,无论怎样,你都不可能绕环路行驶一周。

提示:

  • gas.length == n
  • cost.length == n
  • 1 <= n <= 105
  • 0 <= gas[i], cost[i] <= 104

暴力

class Solution {
public:int canCompleteCircuit(vector<int>& gas, vector<int>& cost) {int capacity=0;for(int i=0;i<gas.size();i++){if(gas[i]<cost[i])continue;capacity=gas[i]-cost[i];int index = (i+1)%gas.size();while(capacity>0&&index!=i){capacity+=gas[index]-cost[index];index=(index+1)%gas.size();}if(capacity>=0&&index==i)return i;}return -1;}
};

这题有一个文字游戏,“如果存在解,则 保证 它是 唯一 的”,到底是谁确保呢?是题目本身就确保,还是我们做题的人呢?这里显然是题干要求,是对我们做题的人提出的要求,我们要确保这个编号是唯一的。具体体现在:

while(capacity>0&&index!=i)

这里必须保证capacity>0, 因为如果路径上存在capacity=0,那么这个路径一定不是唯一的,即使能满足条件,那也是不对的。所以这里的capacity>0&&index!=i是本题的灵魂。

另外,for循环适合模拟从头到尾的遍历,而while循环适合模拟环形遍历,要善于使用while!

非暴力

class Solution {
public:int canCompleteCircuit(vector<int>& gas, vector<int>& cost) {int start=0;int curSum=0;int totalSum=0;for(int i=0;i<gas.size();i++){curSum+=gas[i]-cost[i];totalSum+=gas[i]-cost[i];if(curSum<0){start=i+1;curSum=0;}}if(totalSum<0)return -1;elsereturn start;}
};

非暴力更难理解,关键是在于直接选取起点,类似于排除法。它没有去验证这个start是否成立,而是去排除其他都不成立的情况。因为我们知道:当路径上出现了负值,说明路劲之前的都不能作为start。那我们就要取i+1为start。要么都不成立,要有成立的话,也只能是这个start。

135. 分发糖果

n 个孩子站成一排。给你一个整数数组 ratings 表示每个孩子的评分。

你需要按照以下要求,给这些孩子分发糖果:

  • 每个孩子至少分配到 1 个糖果。
  • 相邻两个孩子评分更高的孩子会获得更多的糖果。

请你给每个孩子分发糖果,计算并返回需要准备的 最少糖果数目

示例 1:

输入:ratings = [1,0,2]
输出:5
解释:你可以分别给第一个、第二个、第三个孩子分发 2、1、2 颗糖果。

示例 2:

输入:ratings = [1,2,2]
输出:4
解释:你可以分别给第一个、第二个、第三个孩子分发 1、2、1 颗糖果。
第三个孩子只得到 1 颗糖果,这满足题面中的两个条件。

提示:

  • n == ratings.length
  • 1 <= n <= 2 * 104
  • 0 <= ratings[i] <= 2 * 104
class Solution {
public:int candy(vector<int>& ratings) {vector<int> candy(ratings.size(),1);for(int i=1;i<ratings.size();i++){if(ratings[i]>ratings[i-1])candy[i]=candy[i-1]+1;}for(int i=ratings.size()-2;i>=0;i--){if(ratings[i]>ratings[i+1])candy[i]=max(candy[i+1]+1,candy[i]);}int sum=0;for(int i=0;i<candy.size();i++){sum+=candy[i];}return sum;}
};

思路:

相邻的比较,那么肯定左边也要比,右边也要比。要知道,除非你思路非常清晰且非常有把握,其他所有的情况我建议你把过程分开,一个for循环做一件事。

首先,我们先只比较左边的,规则是:只要比左边的大,那么这个孩子的糖果数就是左边的+1(初始值都是1)。然后,我们再去比较右边的,规则是:只要比右边大,那么这个孩子的糖果数就是右边的+1。但是这里我们要注意,现在已有的糖果数是经过一次左比较的,在作右比较的时候,我们必须要保证之前比较的过程依然成立。所以,在右边+1之后,还要和原来的糖果数比一下。如果原来的大,就不能改了;如果现在的大,就可以赋过来。

860. 柠檬水找零

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。

给你一个整数数组 bills ,其中 bills[i] 是第 i 位顾客付的账。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:bills = [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:bills = [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:

  • 1 <= bills.length <= 105
  • bills[i] 不是 5 就是 10 或是 20

1.哈希表

在力扣里有一个数字非常多的样例过不了,不知道为什么…

class Solution {
public:bool lemonadeChange(vector<int>& bills) {unordered_map<int,int> map;for(int i=0;i<bills.size();i++){if(bills[i]==5){map[5]++;continue;}else if(bills[i]==10){auto it=map.find(5);if(it==map.end())return false;else{map[10]++;map[5]--;continue;}}else if(bills[i]==20){auto it=map.find(5);auto its=map.find(10);if(it==map.end()||its==map.end())return false;else if(it->second>=1&&its->second>=1){map[5]--;map[10]--;continue;}else if(it->second>=3){map[5]-=3;continue;}else return false;                 }}return true;}
};

2.直接法

class Solution {
public:bool lemonadeChange(vector<int>& bills) {int five=0,ten=0;for(int i=0;i<bills.size();i++){if(bills[i]==5)five++;else if(bills[i]==10){if(five>=1){five--;ten++;continue;}elsereturn false;}else if(bills[i]==20){if(ten>=1&&five>=1){ten--;five--;continue;}else if(five>=3){five-=3;continue;}elsereturn false;}}return true;}
};

直接法反而显得比哈希法更加灵动。

406. 根据身高重建队列

假设有打乱顺序的一群人站成一个队列,数组 people 表示队列中一些人的属性(不一定按顺序)。每个 people[i] = [hi, ki] 表示第 i 个人的身高为 hi ,前面 正好ki 个身高大于或等于 hi 的人。

请你重新构造并返回输入数组 people 所表示的队列。返回的队列应该格式化为数组 queue ,其中 queue[j] = [hj, kj] 是队列中第 j 个人的属性(queue[0] 是排在队列前面的人)。

示例 1:

输入:people = [[7,0],[4,4],[7,1],[5,0],[6,1],[5,2]]
输出:[[5,0],[7,0],[5,2],[6,1],[4,4],[7,1]]
解释:
编号为 0 的人身高为 5 ,没有身高更高或者相同的人排在他前面。
编号为 1 的人身高为 7 ,没有身高更高或者相同的人排在他前面。
编号为 2 的人身高为 5 ,有 2 个身高更高或者相同的人排在他前面,即编号为 0 和 1 的人。
编号为 3 的人身高为 6 ,有 1 个身高更高或者相同的人排在他前面,即编号为 1 的人。
编号为 4 的人身高为 4 ,有 4 个身高更高或者相同的人排在他前面,即编号为 0、1、2、3 的人。
编号为 5 的人身高为 7 ,有 1 个身高更高或者相同的人排在他前面,即编号为 1 的人。
因此 [[5,0],[7,0],[5,2],[6,1],[4,4],[7,1]] 是重新构造后的队列。

示例 2:

输入:people = [[6,0],[5,0],[4,0],[3,2],[2,2],[1,4]]
输出:[[4,0],[5,0],[2,2],[3,2],[1,4],[6,0]]

提示:

  • 1 <= people.length <= 2000
  • 0 <= hi <= 106
  • 0 <= ki < people.length
  • 题目数据确保队列可以被重建
class Solution {
public:static bool cmp(vector<int>&a,vector<int>&b){if(a[0]==b[0])return a[1]<b[1];return a[0]>b[0];}vector<vector<int>> reconstructQueue(vector<vector<int>>& people) {sort(people.begin(),people.end(),cmp);list<vector<int>> que;for(int i=0;i<people.size();i++){int position=people[i][1];list<vector<int>>::iterator it=que.begin();while(position--){it++;}que.insert(it,people[i]);            }vector<vector<int>> result(que.begin(),que.end());return result;}
};

涉及频繁的插入操作,vector时间花销很大,而用链表可以大大提高性能。

本题核心思路:一共是两个维度,先按身高从高到低排,然后在此基础上根据另一个维度调整位置(这个过程真的非常神奇,值得反复品味)

另外,注意迭代器的使用格式:

list<vector<int>>::iterator it=que.begin();

这条语句定义了一个名为it的变量,它的数据类型是由list<vector>定义的iterator类型。每个标准库容器类型都定义了一个名为iterator的成员,这里的iterator与迭代器实际类型的含义相同。

 此时*it就是que[0],*it的操作就是que[0]的操作
 it是可以自增的,即it++,加过之后it指向的就是que[1]

http://www.ppmy.cn/embedded/113808.html

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