题目:134. 加油站
暴力方法
暴力的方法很明显就是O(n^2)的,遍历每一个加油站为起点的情况,模拟一圈。
如果跑了一圈,中途没有断油,而且最后油量大于等于0,说明这个起点是ok的。
暴力的方法思路比较简单,但代码写起来也不是很容易,关键是要模拟跑一圈的过程。
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!
class Solution {
public:
int canCompleteCircuit(vector<int>& gas, vector<int>& cost) {
for (int i = 0; i < cost.size(); i++) {
int rest = gas[i] - cost[i]; // 记录剩余油量
int index = (i + 1) % cost.size();
while (rest > 0 && index != i) { // 模拟以i为起点行驶一圈(如果有rest==0,那么答案就不唯一了)
rest += gas[index] - cost[index];
index = (index + 1) % cost.size(); // 这里的index回到起点很有技巧
}
// 如果以i为起点跑一圈,剩余油量>=0,返回该起始位置
if (rest >= 0 && index == i) return i;
}
return -1;
}
};
首先如果总油量减去总消耗大于等于零那么一定可以跑完一圈,说明 各个站点的加油站 剩油量rest[i]相加一定是大于等于零的。
每个加油站的剩余量rest[i]为gas[i] - cost[i]。
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。
class Solution {
public:
int canCompleteCircuit(vector<int>& gas, vector<int>& cost) {
int curSum = 0;
int totalSum = 0;
int start = 0;
for (int i = 0; i < gas.size(); i++) {
curSum += gas[i] - cost[i];
totalSum += gas[i] - cost[i];
if (curSum < 0) { // 当前累加rest[i]和 curSum一旦小于0
start = i + 1; // 起始位置更新为i+1
curSum = 0; // curSum从0开始
}
}
if (totalSum < 0) return -1; // 说明怎么走都不可能跑一圈了
return start;
}
};
题目:135. 分发糖果
这道题目一定是要确定一边之后,再确定另一边,例如比较每一个孩子的左边,然后再比较右边,如果两边一起考虑一定会顾此失彼。
先确定右边评分大于左边的情况(也就是从前向后遍历)
此时局部最优:只要右边评分比左边大,右边的孩子就多一个糖果,全局最优:相邻的孩子中,评分高的右孩子获得比左边孩子更多的糖果
如果ratings[i] > ratings[i - 1] 那么[i]的糖 一定要比[i - 1]的糖多一个,所以贪心:candyVec[i] = candyVec[i - 1] + 1
代码如下:
// 从前向后
for (int i = 1; i < ratings.size(); i++) {
if (ratings[i] > ratings[i - 1]) candyVec[i] = candyVec[i - 1] + 1;
}
再确定左孩子大于右孩子的情况(从后向前遍历)
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。
整体代码如下:
class Solution {
public:
int candy(vector<int>& ratings) {
int count = ratings.size();
int sum = 0;
vector<int> candys(ratings.size(), 1);
for (int i = 1; i < ratings.size(); i++) {
if (ratings[i] > ratings[i - 1]) candys[i] = candys[i - 1] + 1;
}
for (int i = ratings.size() - 2; i >= 0; i--) {
if (ratings[i] > ratings[i + 1]) {
if (candys[i] > candys[i + 1]) continue;
candys[i] = candys[i + 1] + 1;
}
}
for (int num : candys) {
sum += num;
}
return sum;
}
};
题目:860. 柠檬水找零
这道题目刚一看,可能会有点懵,这要怎么找零才能保证完成全部账单的找零呢?
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<int>& 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;
}
};
// my code
class Solution {
public:
bool lemonadeChange(vector<int>& bills) {
vector<int> money(21,0);
int change = 0;
for (int i = 0; i < bills.size(); i++) {
money[bills[i]]++;
change = bills[i] - 5;
if (change == 0) continue;
if (change == 5) {
if (money[5] != 0) money[5]--;
else return false;
}
if (change == 15) {
if (money[5] != 0 && money[10] != 0) {
money[5]--;
money[10]--;
}
else if (money[5] >= 3) {
money[5] -= 3;
}
else return false;
}
}
return true;
}
};
题目:406. 根据身高重建队列
本体有点难度可以看视频理解一下 原来看题目也没看明白要干啥
本题有两个维度,h和k,看到这种题目一定要想如何确定一个维度,然后再按照另一个维度重新排列。
其实如果大家认真做了135. 分发糖果 (opens new window),就会发现和此题有点点的像。
在135. 分发糖果 (opens new window)我就强调过一次,遇到两个维度权衡的时候,一定要先确定一个维度,再确定另一个维度。
如果两个维度一起考虑一定会顾此失彼。
对于本题相信大家困惑的点是先确定k还是先确定h呢,也就是究竟先按h排序呢,还是先按照k排序呢?
如果按照k来从小到大排序,排完之后,会发现k的排列并不符合条件,身高也不符合条件,两个维度哪一个都没确定下来。
那么按照身高h来排序呢,身高一定是从大到小排(身高相同的话则k小的站前面),让高个子在前面。
此时我们可以确定一个维度了,就是身高,前面的节点一定都比本节点高!
那么只需要按照k为下标重新插入队列就可以了,为什么呢?
以图中{5,2} 为例:
按照身高排序之后,优先按身高高的people的k来插入,后序插入节点也不会影响前面已经插入的节点,最终按照k的规则完成了队列。
所以在按照身高从大到小排序后:
局部最优:优先按身高高的people的k来插入。插入操作过后的people满足队列属性
全局最优:最后都做完插入操作,整个队列满足题目队列属性
局部最优可推出全局最优,找不出反例,那就试试贪心。
整个插入过程如下:
排序完的people: [[7,0], [7,1], [6,1], [5,0], [5,2],[4,4]]
插入的过程:
- 插入[7,0]:[[7,0]]
- 插入[7,1]:[[7,0],[7,1]]
- 插入[6,1]:[[7,0],[6,1],[7,1]]
- 插入[5,0]:[[5,0],[7,0],[6,1],[7,1]]
- 插入[5,2]:[[5,0],[7,0],[5,2],[6,1],[7,1]]
- 插入[4,4]:[[5,0],[7,0],[5,2],[6,1],[4,4],[7,1]]
此时就按照题目的要求完成了重新排列。
class Solution {
public:
static bool cmp(vector<int>& a, vector<int>& b) {
if (a[0] == b[0]) return a[1] < b[1]; // 如果身高相同则判断第二项大于等于自己升高的个数
return a[0] > b[0];
}
vector<vector<int>> reconstructQueue(vector<vector<int>>& people) {
sort(people.begin(), people.end(), cmp); // 由于第二项是按照大于等于自己升高的个数的数量因此 把身高按照从大到小排正好符合这个序列
vector<vector<int>> queue;
for (int i = 0; i < people.size(); i++) {
int position = people[i][1];
queue.insert(queue.begin() + position, people[i]); // 这里不在原来people上修改的原因是 插入之后索引都会发生变化 如果继续遍历的话会重复 并且 直接在queue上赋值不需要考虑这么多直接添加即可
}
return queue;
}
};