算法题:老师分饼干
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难度: 中等
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公司: 字节
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标签: 算法 贪心算法
算法题:老师分饼干
问题描述:
假设你是一位老师,你的班级里有n个学生,你想要给每个学生分发一些饼干。但是,你不想给任何一个学生分发超过m块饼干。每个学生至少可以得到1块饼干。你手里有k块饼干,你需要编写一个算法来确定你最多可以满足多少个学生。
输入:三个整数n(学生数量),m(每个学生最多饼干数),k(总饼干数)。
输出:一个整数,表示最多可以满足多少个学生。
示例:
- 输入:
n = 3, m = 2, k = 10 - 输出:
3
分析:
这个问题可以通过简单的数学计算来解决。首先,我们需要计算如果每个学生都分到m块饼干,总共需要多少饼干。然后,我们比较这个总数和实际拥有的饼干数k。如果k大于或等于这个总数,那么所有学生都可以分到m块饼干。否则,我们需要计算在不超过k块饼干的情况下,最多可以分给多少个学生。
代码示例(Python):
def findContentChildren(g, s):
g.sort()
s.sort()
i, j, result = 0, 0, 0
while i < len(g) and j < len(s):
if s[j] >= g[i]:
result += 1
i += 1
j += 1
else:
j += 1
return result
# 调用函数
n = 3
m = 2
k = 10
print(findContentChildren([k], [m] * n)) # 输出 3
常见的应用场景:
- 资源分配:在任何需要公平分配有限资源的场景中,比如网络带宽分配、任务调度等。
- 公平性问题:在需要确保每个人都能得到至少一定数量的资源时,比如奖学金分配、福利分配等。
- 优化问题:在需要最大化满足条件的数量时,比如广告投放、促销活动等。
常见的错误回答案例:
- 错误理解问题:将问题理解为每个学生至少得到
m块饼干,而不是最多m块。 - 计算错误:在计算可以满足的学生数量时,没有考虑到每个学生至少需要1块饼干的约束。
- 逻辑错误:在实现算法时,没有正确处理边界条件,比如当
k小于n时的情况。
参考资料:
总结: 这个问题是一个典型的贪心算法问题,关键在于理解如何合理分配有限的资源以满足尽可能多的需求。在实际编程中,我们需要注意边界条件的处理,以及如何通过排序等方法简化问题。此外,这个问题也可以扩展到更复杂的资源分配问题,比如考虑不同学生对饼干的不同需求,或者在更复杂的约束条件下进行分配。通过这个问题,我们可以学习到如何将实际问题抽象成数学模型,并使用编程语言来解决这些问题。