贪心算法的区间问题

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选择不相交区间

问题描述

数轴上有n条线段,选取其中k条线段使得这k条线段两两没有重合部分,问k最大为多少。

输入描述:
第一行为一个正整数n;
在接下来的n行中,每行有2个数ai,bi描述每条线段。

输出描述:
输出一个整数,为k的最大值。

思路

  1. 区间x完全包含y,选y
  2. 按照bi从小到大排序,从第一个区间开始选
  3. 把所有和上一个区间相交的区间排除在外

思路分析:
首先明确一个问题:假设有两个区间x,y,区间x完全包含y。那么,选x是不划算的,因 为x和y最多只能选一个,选x还不如选y,这样不仅区间数目不会减少,而且给其他区间留出 了更多的位置。接下来,按照bi从小到大的顺序给区间排序。
贪心策略是:一定要选第一个区间。

现在区间已经排序成b1≤b2≤b3…了,考虑a1和a2的大小关系。

情况1:a1>a2,如图所示,

图片说明
区间2包含区间1。前面已经讨论过,这种情况下一 定不会选择区间2。不仅区间2如此,以后所有区间中只要有一个i满足a1>ai,i都不要选。在今后的讨论中,将不考虑这些区间。
情况2:排除了情况1,一定有a1≤a2≤a3≤…,如图所示。图片说明
如果区间2和区间1完全不相交,那么没有影响(因此一定要选区间1),否则区间1和区间2最多只能选一个。如果 不选区间2,区间1的1部分其实是没有任何影响的(它不会挡住任何一个区间),区间1的有效部分其实变成了2部分,它被区间2所包含!由刚才的结论,区间2是不能选的。依此类推,不能因为选任何区间而放弃区间1,因此选择区间1是明智的。
选择了区间1以后,需要把所有和区间1相交的区间排除在外,需要记录上一个被选择的区间编号。这样,在排序后只需要扫描一次即可完成贪心过程,得到正确结果。
解题代码

#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
typedef pair<int, int>PII;//pair的好处是可以直接用sort,不用写小于之类的
bool cmp(PII a, PII b) {
    return a.second < b.second;
}
const int N = 10000100;
PII jl[N];//分别存线段的起点与终点
int n;
int main() {
    cin >> n;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cin >> jl[i].first >> jl[i].second;
    }
    sort(jl, jl + n, cmp);

    int ans = 0, k = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (jl[i].first >= k) {
            k = jl[i].second;
            ans++;
        }
    }
    cout << ans << endl;
    return 0;
}

思路分析来源:
CSDN分析

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