利用貪心算法求解活動(dòng)安排問(wèn)題
活動(dòng)安排問(wèn)題就是要在所給的活動(dòng)集合中選出最大的相容活動(dòng)子集合,是可以用貪心算法有效求解的很好例子。該問(wèn)題要求高效地安排一系列爭(zhēng)用某一公共資源的活動(dòng)。貪心算法提供了一個(gè)簡(jiǎn)單、漂亮的方法使得盡可能多的活動(dòng)能兼容地使用公共資源。
??? 設(shè)有n個(gè)活動(dòng)的集合E={1,2,…,n},其中每個(gè)活動(dòng)都要求使用同一資源,如演講會(huì)場(chǎng)等,而在同一時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)活動(dòng)能使用這一資源。每個(gè)活動(dòng)i都有一個(gè)要求使用該資源的起始時(shí)間si和一個(gè)結(jié)束時(shí)間fi,且si<fi 。如果選擇了活動(dòng)i,則它在半開時(shí)間區(qū)間[si, fi]內(nèi)占用資源。若區(qū)間[si, fi]與區(qū)間[sj, fj]不相交,則稱活動(dòng)i與活動(dòng)j是相容的。也就是說(shuō),當(dāng)si≥fj或sj≥fi時(shí),活動(dòng)i與活動(dòng)j相容。
????由于輸入的活動(dòng)以其完成時(shí)間的非減序排列,所以算法greedySelector每次總是選擇具有最早完成時(shí)間的相容活動(dòng)加入集合A中。直觀上,按這種方法選擇相容活動(dòng)為未安排活動(dòng)留下盡可能多的時(shí)間。也就是說(shuō),該算法的貪心選擇的意義是使剩余的可安排時(shí)間段極大化,以便安排盡可能多的相容活動(dòng)。
????此算法的效率極高。當(dāng)輸入的活動(dòng)已按結(jié)束時(shí)間的非減序排列,算法只需O(n)的時(shí)間安排n個(gè)活動(dòng),使最多的活動(dòng)能相容地使用公共資源。如果所給出的活動(dòng)未按非減序排列,可以用O(nlogn)的時(shí)間重排。
例:設(shè)待安排的11個(gè)活動(dòng)的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間按結(jié)束時(shí)間的非減序排列如下:
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算法的計(jì)算過(guò)程如圖所示。圖中每行相應(yīng)于算法的一次迭代。陰影長(zhǎng)條表示的活動(dòng)是已選入集合A的活動(dòng),而空白長(zhǎng)條表示的活動(dòng)是當(dāng)前正在檢查相容性的活動(dòng)。
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若被檢查的活動(dòng)i的開始時(shí)間Si小于最近選擇的活動(dòng)j的結(jié)束時(shí)間fi,則不選擇活動(dòng)i,否則選擇活動(dòng)i加入集合A中。
?????貪心算法并不總能求得問(wèn)題的整體最優(yōu)解。但對(duì)于活動(dòng)安排問(wèn)題,貪心算法卻總能求得的整體最優(yōu)解,即它最終所確定的相容活動(dòng)集合A的規(guī)模最大。這個(gè)結(jié)論可以用數(shù)學(xué)歸納法證明。
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#include#include#includeusing?namespace?std;
typedef?struct{
int?s;//開始時(shí)間
int?f;//結(jié)束時(shí)間
}node;
int?cmp(const?void?*a,?const?void?*b)
{
return?((node?*)a)->f-((node?*)b)->f;//按結(jié)束時(shí)間升序排列
}
void?main()
{
int?i,?j=0,?n;
int?count=1;
node?a[100];
cin>>n;
for(i=0;?i>a[i].s>>a[i].f;
qsort(a,?n,?sizeof(a[0]),?cmp);
for(i=1;?ia[j].f)
{
j=i;
count++;
}
}
cout<<count<<endl;
}




