Java 数据结构与算法系列精讲之贪心算法

概述

从今天开始, 小白我将带大家开启 Java 数据结构 & 算法的新篇章.

贪心算法

贪心算法 (Greedy Algorithm) 指的是在每一步选择中都采取在当前状态下最好或最优的选择, 从而希望导致结果是最好或最优的算法. 贪心算法锁得到的结果不一定是最优的结果, 但是都是相对近似最优的结果.

贪心算法的优缺点:

• 优点: 贪心算法的代码十分简单

• 缺点: 很难确定一个问题是否可以用贪心算法解决

电台覆盖问题

假设存在以下的广播台, 以及广播台可以覆盖的地区:

贪心算法的核心思想:

• 把所有需要覆盖的地区取集合

• 从电台中取覆盖集合中地区最多的一个

• 集合中去除已覆盖地区, 继续匹配

代码实现

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;

public class 贪心算法 {

// 集合, 存放广播台
   static HashMap<String, HashSet<String>> broadcasts = new HashMap<>();

// 集合, 存放地区
   static HashSet<String> areas = new HashSet<String>();

// 贪心算法
   public static ArrayList<String> Greedy() {

// 创建数组存放结果
       ArrayList<String> selects = new ArrayList<>();

// 循环直至地区都覆盖
       while (areas.size() != 0) {

// 存放交集最大的广播台
           String maxKey = null;

// 存放交集最大的值
           int maxKeySize = 0;

// 遍历每个剩余电台
           for (String key : broadcasts.keySet()) {

// 取出交集个数
               int currSize = getRetainSize(key);

// 替换当前最大
               if (currSize > 0 && currSize > maxKeySize) {
                   maxKey = key;
                   maxKeySize = currSize;
               }
           }

// 添加广播台到结果
           selects.add(maxKey);

// 移除广播台
           areas.removeAll(broadcasts.get(maxKey));
       }

return selects;
   }

// 剩余数量
   public static int getRetainSize(String key) {

// 如果为空返回0
       if (key == null) return 0;

// 存放key对应的地区集合
       HashSet<String> tempSet = new HashSet<>();

// 取key对应的地区
       tempSet.addAll(broadcasts.get(key));

// 取交集
       tempSet.retainAll(areas);

return tempSet.size();
   }

public static void main(String[] args) {

//        | K1 | 北京, 上海, 天津 |
//        | K2 | 北京, 广州, 深圳 |
//        | K3 | 上海, 杭州, 成都 |
//        | K4 | 上海, 天津 |
//        | K5 | 杭州, 大连 |

// 创建广播台
       HashSet<String> K1 = new HashSet<>(Arrays.asList("北京", "上海", "天津"));
       HashSet<String> K2 = new HashSet<>(Arrays.asList("北京", "广州", "深圳"));
       HashSet<String> K3 = new HashSet<>(Arrays.asList("上海", "杭州", "成都"));
       HashSet<String> K4 = new HashSet<>(Arrays.asList("上海", "天津"));
       HashSet<String> K5 = new HashSet<>(Arrays.asList("杭州", "大连"));

// 加入map
       broadcasts.put("K1", K1);
       broadcasts.put("K2", K2);
       broadcasts.put("K3", K3);
       broadcasts.put("K4", K4);
       broadcasts.put("K5", K5);

areas.addAll(K1);
       areas.addAll(K2);
       areas.addAll(K3);
       areas.addAll(K4);
       areas.addAll(K5);

// 调试输出
       System.out.println(broadcasts);
       System.out.println(areas);

ArrayList<String> result = Greedy();
       System.out.println(result);
   }
}

来源：https://iamarookie.blog.csdn.net/article/details/122120409