【算法设计背包问题】主要涉及的是在有限容量的背包中,如何通过选择物品来最大化价值的问题,这通常被称为0-1背包问题。在这个问题中,每个物品都有一个重量和一个价值,目标是使得装入背包的物品总重量不超过背包的最大容量,同时最大化物品的总价值。贪心算法是一种解决问题的方法,它每次做出局部最优的选择,期望最终得到全局最优解。
在给出的Java代码中,首先定义了一个`pa`类,用于存储每个物品的属性:价格`p`、重量`w`和选取比例`x`。`main`方法中首先读取物品数量`n`和背包最大容量`c`,然后创建一个`pa`对象数组`good`,并分别输入每个物品的重量和价格。接着,计算每个物品的价值密度(价值/重量),并根据价值密度对物品进行排序,这是贪心算法的核心部分,因为价值密度高的物品优先被考虑。
排序完成后,遍历整个物品列表,对于每个物品,如果其重量小于等于背包剩余容量,则可以完全放入背包,否则按剩余容量的比例放入背包。将每个物品的选取比例以字符串形式输出。
活动安排问题也是贪心算法的一个应用。给定一系列活动,每个活动有开始时间和结束时间,目标是在不冲突的情况下,选择尽可能多的活动参加。这里的贪心策略是选择结束时间最早的活动,因为如果一个活动能在当前活动结束后开始,那么它一定是能被选中的。
在给出的`action`类中,首先定义了一个布尔数组`a`,表示每个活动是否被选中。初始化时,选择最早结束的活动,并将其标记为选中。之后,遍历所有活动,如果新活动的开始时间晚于或等于最近一次选中的活动的结束时间,就将新活动选中,更新最近选中的活动号,并增加选中活动的数量。将选中状态以字符串形式输出,并返回选中活动的数量。
这两个问题都体现了贪心算法的思想,即每次选择局部最优解,希望最终达到全局最优。然而,贪心算法并不总是能得到全局最优解,但在特定条件下,如背包问题和活动安排问题中,贪心策略能保证得到正确答案。在实际编程中,贪心算法往往具有较高的效率,但需要谨慎分析问题特性,确保贪心策略适用。