1. 分发饼干
455. 分发饼干https://leetcode.cn/problems/assign-cookies/
假设你是一位很棒的家长,想要给你的孩子们一些小饼干。但是,每个孩子最多只能给一块饼干。
对每个孩子 i,都有一个胃口值 g[i],这是能让孩子们满足胃口的饼干的最小尺寸;并且每块饼干 j,都有一个尺寸 s[j] 。如果 s[j] >= g[i],我们可以将这个饼干 j 分配给孩子 i ,这个孩子会得到满足。你的目标是尽可能满足越多数量的孩子,并输出这个最大数值。
示例 1:
输入: g = [1,2,3], s = [1,1]
输出: 1
解释:
你有三个孩子和两块小饼干,3个孩子的胃口值分别是:1,2,3。
虽然你有两块小饼干,由于他们的尺寸都是1,你只能让胃口值是1的孩子满足。
所以你应该输出1。
示例 2:
输入: g = [1,2], s = [1,2,3]
输出: 2
解释:
你有两个孩子和三块小饼干,2个孩子的胃口值分别是1,2。
你拥有的饼干数量和尺寸都足以让所有孩子满足。
所以你应该输出2.
解题分析
贪心算法的本质是局部最优得到整体最优。这个题目是要得到s和g中能够匹配的最大个数。贪心的解法就是,在每一步,都从最小的饼干选取一个饼干进行匹配。
正确性判断:
第一步的时候,选取的是一个能够匹配的饼干,满足局部最优;
假设第k步成立,有几种情况:
- 饼干有剩余,前k个孩子都有饼干吃,有被舍弃的饼干
- 饼干有剩余,前k个都有饼干吃,没有被舍弃的饼干
- 饼干有剩余,没有没吃的孩子了
- 饼干没有剩余
那么第k+1步:
- 首先舍弃饼干无法满足剩余的更大胃口的孩子,当前的最优解是从剩余饼干内选取一个满足的饼干给第k+1个孩子,如果能满足,那么k+1步也是整体最优解,如果不满足,第k+1个孩子连最大的一个饼干都不满足,最优解还是k个孩子,还是整体最优解
- 同1
- 没有没吃的孩子了,k+1步依旧满足整体最优解
- 饼干没有剩余了,饼干如果没有丢弃,满足整体最优解,如果有丢弃,被丢弃的饼干都小于后续孩子胃口,且小于他被丢弃的位置往后的孩子胃口,所以只能往前进行考虑,往前替换出来的饼干更小,无法往后进行分发,所以丢弃饼干无法影响,还是整体最优解
第k+1步成立,所以n>=1的情况下,都是正确的
代码
class Solution {
public int findContentChildren(int[] g, int[] s) {
Arrays.sort(g);
Arrays.sort(s);
int count = 0;
int gIndex = 0;
int sIndex = 0;
while (gIndex < g.length && sIndex < s.length) {
if (g[gIndex] <= s[sIndex]) {
count++;
gIndex++;
sIndex++;
} else {
sIndex++;
}
}
return count;
}
}
2. 摆动序列
376. 摆动序列https://leetcode.cn/problems/wiggle-subsequence/
如果连续数字之间的差严格地在正数和负数之间交替,则数字序列称为 摆动序列 。第一个差(如果存在的话)可能是正数或负数。仅有一个元素或者含两个不等元素的序列也视作摆动序列。
例如, [1, 7, 4, 9, 2, 5] 是一个 摆动序列 ,因为差值 (6, -3, 5, -7, 3) 是正负交替出现的。
相反,[1, 4, 7, 2, 5] 和 [1, 7, 4, 5, 5] 不是摆动序列,第一个序列是因为它的前两个差值都是正数,第二个序列是因为它的最后一个差值为零。
子序列 可以通过从原始序列中删除一些(也可以不删除)元素来获得,剩下的元素保持其原始顺序。
给你一个整数数组 nums ,返回 nums 中作为 摆动序列 的 最长子序列的长度
示例 1:
输入:nums = [1,7,4,9,2,5]
输出:6
解释:整个序列均为摆动序列,各元素之间的差值为 (6, -3, 5, -7, 3) 。
示例 2:
输入:nums = [1,17,5,10,13,15,10,5,16,8]
输出:7
解释:这个序列包含几个长度为 7 摆动序列。
其中一个是 [1, 17, 10, 13, 10, 16, 8] ,各元素之间的差值为 (16, -7, 3, -3, 6, -8) 。
示例 3:
输入:nums = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
输出:2
解题思路
第一想法是通过排序后,双指针从前后依次取,但是这样构造的子序列打乱了原有顺序。所以,在不进行重排序的情况下,要得到一个最大子序列,想到的是有回溯和贪心。先考虑回溯的可行性。不是连续序列,使用回溯解决不是一个好的解法,那么考虑贪心:
在需要得到一个更大值的时候,要得到后面一个连续递增子序列中的最大值,在需要一个更小值的时候,要得到一个连续递减序列的最小值,下面进行正确性分析:
- 第一步,局部最优解和整体最优都是直接取,满足
- 第二步,假设第k步骤满足,那么有下列情况:
- 取的是更大值,且后续还有值可以取
- 取的是更大值,后续没有值可取
- 取的是更小值,后续还有值可取
- 取的是更小值,后续没有值可取
- 第三步,k+1的情况:
- 需要取一个更小值,后续还有值可取,由于第k步已经取到了一个最大的,所以下一个一定小,所以k+1步一定能取到,所以满足整体最优
- 后续没有值可取的时候,满足整体最优
- 需要取一个更大值,后续还有值可取,由于第k步已经取到了一个最小的,所以下一个一定大,所以k+1步一定能取到,所以满足整体最优
经过数学归纳法证明贪心可行。
代码
class Solution {
public int wiggleMaxLength(int[] nums) {
if (nums.length == 1)
return 1;
int count = 1;
int index = 1;
// 部分测试用例开始就相等,找到第一个不相等的
while (index < nums.length && nums[index] == nums[0]) {
index++;
}
if (index == nums.length)
return count;
boolean isBig = nums[index] > nums[0] ? true : false;
for (int i = index; i < nums.length; i++) {
if (isBig && i < nums.length - 1 && nums[i] <= nums[i + 1]) {
continue;
} else if (!isBig && i < nums.length - 1 && nums[i] >= nums[i + 1]) {
continue;
}
count++;
isBig = !isBig;
}
return count;
}
}