贪心算法——赶作业(C++)

慢慢来,沉稳一点。

2024年6月18日


题目描述

        A同学有n份作业要做,每份作业有一个最后期限,如果在最后期限后交作业就会扣分,现在假设完成每份作业都需要一天。A同学想安排作业顺序,把扣分降到最低,请帮他实现。

输入格式

        包含t个测试用例,第一行是单个整数t。每个测试用例以一个正整数n开头,表示作业的数量,然后是两行;第一行包含n个整数,表示作业的截至日期;下一行包含n个整数,表示作业未完成需要扣的分数。

输出格式

        输出扣的最少分数即可。

输入样例:

2

3

3  3  3

10  5  1

7

1 4 6 4 2 4 3

3 2 1 7 6 5 4

输出样例:

0

5


题解思路

        贪心法——带惩罚的调度问题

        利用贪心思想,想让扣的分最低,肯定是先做那些扣分最多的作业,尽可能地保持剩下的作业即使没能完成也可以让扣的分最小化,那第一步就是对作业按扣的分数从大到小排序了,那下一步干什么呢?是不是需要确定做作业的顺序了。

        如果你觉得有疑问,不是已经按惩罚大小排序了吗,那先把惩罚最大的做完不就行了?

        NO!!!

        如果你是学生,你一般来说都是什么时候完成作业的呢?

        欸,知道了吧,是不是deadline呢?就算扣分很大,我们依然保持在最后一天能做完就行了。

        贪心的关键就在这:在排序完之后,我们每次都在截至时间或者靠近截至时间的某个时间完成作业就OK了,这样既能保证扣分大的作业顺利完成,扣分小的作业也能尽可能的完成了。


以上面的第个例子为例:

作业截至:1 4 6 4 2 4 3

惩罚分数:3 2 1 7 6 5 4

1. 按惩罚分数排序得到:

作业截至:4 2 4 3 1 4 6

惩罚分数:7 6 5 4 3 2 1

2. 下面用i表示当前的作业,days数组用于记录那一天做哪一样作业(days初始化为false),ans表示扣分(初始化为0):

  • i = 0时,其截至时间为4,选择在第4天完成该作业,days[4] = true,不用惩罚,ans = 0;
  • i = 1时,其截至时间为2,选择在第2天完成该作业,days[2] = true,不用惩罚,ans = 0;
  • i = 2时,其截至时间为4,第4天已经规划做作业0了,那就提前一天,选择在第3天完成该作业,days[3] = true,不用惩罚,ans = 0;
  • i = 3时,其截至时间为3,第3天已经规划做作业2了,如果提前一天,第二天同样也安排了做作业1,那就提前两天,days[1] = true,不用惩罚,ans = 0;
  • i = 4时,其截至时间为1,从前面看来前四天都安排了任务,尽可能地做扣分大的了,那么当前就不能完成该作业了,需要惩罚,ans = 3;
  • i = 5时,其截至时间为4,和作业4相同情况,没有可以安排的时间了,需要惩罚,ans = 3+2 = 5;
  • i = 6时,其截至时间为6,选择在第6天完成该作业,days[6] = true,不用惩罚,ans = 5;

    代码实现

    1. 定义homework结构体,在结构体里面重载函数完成排序;

    struct homework{
        int deadline;
        int punish;
        homework(int deadline, int punish):deadline(deadline), punish(punish) {}
        bool operator<(const homework &s) const{
            return punish >= s.punish;
        }
    };

    2. 定义贪心函数getMinLoss;

    int getMinLoss(vector &v){
        sort(v.begin(), v.end());
        int ans = 0;
        int flag[100];//确保足够长的时间
        int len = v.size();
        memset(flag, 0, sizeof(flag));
        //将flag定义成vector初始化为0也行
        for(int i = 0; i < len; i++){
            if(flag[v[i].deadline] == 0){
                flag[v[i].deadline] = 1;
            }
            else{
                int tmp = v[i].deadline;
                while(flag[tmp]){
                    tmp--;
                }
                if(tmp == 0){
                    ans += v[i].punish;
                }
                else{
                    flag[tmp] = 1;
                }
            }
        }
        return ans;
    }

    3. 完整代码如下:

    // 带惩罚的调度问题
    #include#include#include#include
    using namespace std;
    struct homework{
        int deadline;
        int punish;
        homework(int deadline, int punish):deadline(deadline), punish(punish) {}
        bool operator<(const homework &s) const{
            return punish >= s.punish;
        }
    };
    int getMinLoss(vector &v){
        sort(v.begin(), v.end());
        int ans = 0;
        int flag[100];
        int len = v.size();
        memset(flag, 0, sizeof(flag));
        for(int i = 0; i < len; i++){
            if(flag[v[i].deadline] == 0){
                flag[v[i].deadline] = 1;
            }
            else{
                int tmp = v[i].deadline;
                while(flag[tmp]){
                    tmp--;
                }
                if(tmp == 0){
                    ans += v[i].punish;
                }
                else{
                    flag[tmp] = 1;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
    int main(){
        cout<<"开始输入数据!!!";
        int t;
        cin>>t;
        vector res;
        for(int i = 0; i < t; i++){
            int n;
            cin>>n;
            vector v;
            vector Deadline;
            vector Punish;
            // 输入数据
            for(int i = 0; i < n; i++){
                int deadline;
                cin>>deadline;
                Deadline.emplace_back(deadline);
            }
            for(int i = 0; i < n; i++){
                int punish;
                cin>>punish;
                Punish.emplace_back(punish);
            }
            // 初始化homework
            for(int i = 0; i < n; i++){
                v.emplace_back(homework(Deadline[i], Punish[i]));
            }
            // 将每次的结果插入结果集
            res.emplace_back(getMinLoss(v));
        }
        // 打印结果
        int count = 1;
        for(auto e:res){
            cout<<"第"< 

    4. 运行结果