暴雨梨花针最少发射次数
问题描述:
在这个问题中,我们需要帮助唐三使用暴雨梨花针击中所有靶子。每个靶子在二维平面上由其横坐标的范围(x_left和x_right)和固定的高度y表示。我们的目标是计算至少需要多少次射击来确保所有靶子都被击中,或者判断是否无法到达所有靶子。
测试样例
样例1:
输入:
k = 4, p = 100, target = [[10, 26, 3], [4, 8, 29], [1, 5, 8], [9, 9, 9]]
输出:3
样例2:
输入:
k = 3, p = 100, target = [[10, 26, 3], [4, 8, 29], [1, 5, 8]]
输出:2
样例3:
输入:
k = 5, p = 100, target = [[5, 15, 5], [1, 2, 3], [20, 25, 2], [6, 18, 2], [30, 40, 1]]
输出:4
样例4:
输入:
k = 2, p = 100, target = [[0, 10, 5], [15, 20, 3]]
输出:2
样例5:
输入:
k = 6, p = 100, target = [[3, 8, 10], [5, 10, 12], [1, 3, 14], [15, 18, 10], [20, 25, 10], [8, 12, 10]]
输出:4
思路解析
-
问题理解:
- 每次射击可以覆盖一条直线的所有靶子,所有靶子在相同的
y高度上。 - 我们需要选择射击的位置,以便最大化覆盖的靶子数量,从而最小化射击次数。
- 每次射击可以覆盖一条直线的所有靶子,所有靶子在相同的
-
数据结构选择:
- 使用数组或列表来存储靶子的信息,便于排序和遍历。
- 选择贪心策略,每次尽可能覆盖更多靶子。
-
步骤:
- 首先根据靶子在
y坐标的高度进行分组,确保我们处理同一高度的靶子。 - 然后,对于每个高度,按照
x_left进行排序。 - 使用一个指针(或变量)来跟踪当前已覆盖的最右端,如果下一个靶子的
x_left超出了当前的覆盖范围,则需要发射新的暴雨梨花针。
- 首先根据靶子在
代码详解
以下是解决方案的代码实现:
def solution(k, p, target):
from collections import defaultdict
# 按y坐标将靶子分组
targets_by_y = defaultdict(list)
for x_left, x_right, y in target:
targets_by_y[y].append((x_left, x_right))
total_shots = 0
# 处理每组靶子
for y, segments in targets_by_y.items():
# 按x_left进行排序
segments.sort()
current_end = -float('inf')
for x_left, x_right in segments:
if current_end < x_left: # 需要新的射击
total_shots += 1
current_end = x_right # 更新当前覆盖到的最右端
else:
current_end = max(current_end, x_right) # 更新覆盖范围
return total_shots % p
# 测试用例
if __name__ == "__main__":
testTarget1 = [[10, 26, 3], [4, 8, 29], [1, 5, 8], [9, 9, 9]]
print(solution(4, 100, testTarget1) == 3) # 输出应为3
知识总结
在这个题目中,我学到了如何通过贪心算法有效地解决覆盖问题。通过将靶子按y坐标分组并按x_left排序,我们可以高效地计算出需要的射击次数。此外,我了解到使用优先队列可以优化某些类型的覆盖问题,但在这个情况下,简单的贪心策略已经足够。
对其他入门同学的学习建议:
- 理解问题:确保全面理解问题描述,找出核心需求。
- 选择合适的算法:熟悉常用的算法和数据结构,合理选择可以减少实现的复杂性。
- 多做练习:通过实践来巩固理解,做不同类型的题目以提升解决问题的能力。
学习计划
建议结合MarsCode AI
-
通过这个题目掌握贪心算法:
- 在MarsCode AI上寻找类似的贪心算法题目,多加练习,理解贪心策略在不同场景中的应用。
-
总结解题思路:
- 在完成此题后,记录下解题思路,整理思路图或流程图,以便于复习时快速回顾。
-
分析错误案例:
- 如果遇到无法通过的测试用例,仔细分析错误的原因,并在MarsCode AI上查找相关的题解和讨论。
-
制定刷题计划:
- 结合此类题目的学习,制定刷题计划,确保每周练习一定数量的与水资源分配、贪心策略相关的题目,以逐步提升解决此类问题的能力。
工具运用
将AI刷题功能与其他学习资源结合,可以提升学习效率:
- 参考书籍:在刷题时,遇到不懂的概念可以参考书籍或在线课程。
- 讨论平台:在学习过程中,可以在讨论区或社交平台上与他人交流,获取不同的解决思路。
- 反思总结:每周或每月进行一次反思,总结学到的新知识点和解决思路,调整学习策略。