问题理解
今天我们来解决一个有趣的问题,小C在饭馆点菜的问题。
小C来到了一家饭馆,这里共有 n 道菜,第 i 道菜的价格为 a_i。其中一些菜中含有蘑菇,s_i 代表第 ii 道菜是否含有蘑菇。如果 s_i = '1',那么第 i 道菜含有蘑菇,否则没有。
小C希望点 kk 道菜,且希望总价格尽可能低。由于她不喜欢蘑菇,她希望所点的菜中最多只有 m 道菜含有蘑菇。小C想知道在满足条件的情况下能选出的最小总价格是多少。如果无法按照要求选择菜品,则输出-1。
这个问题要求我们从n道菜中选择k道,使得总价格尽可能低,同时满足最多只有m道菜含有蘑菇的条件。如果无法满足条件,就输出-1。这个问题其实是一个典型的贪心算法问题,我们需要在满足条件的前提下,尽可能选择价格低的菜品。
数据预处理
首先,我们需要将菜品的价格和是否含有蘑菇的信息结合起来。这样,我们可以更方便地在后续步骤中处理这些数据。我们使用列表推导式来实现这一步,将价格和蘑菇标志组合成一个元组,并将这些元组存储在一个列表中。
python
dishes = [(a[i], s[i] == '1') for i in range(len(s))]
排序
接下来,我们需要根据菜品的价格对它们进行排序。这样做的原因是,我们希望在满足蘑菇数量限制的前提下,尽可能选择价格低的菜品。我们使用sort方法,并提供一个lambda函数作为key参数,这样就可以按照价格对菜品进行排序。
python
dishes.sort(key=lambda x: x[0])
选择菜品
现在,我们开始选择菜品。我们遍历排序后的菜品列表,对于每一道菜,我们检查是否含有蘑菇以及蘑菇的数量是否已经达到上限。如果没有达到上限,我们就选择这道菜,并更新总价格和蘑菇的数量。同时,我们还需要记录已经选择的菜品数量。
python
for price, has_mushroom in dishes:
if has_mushroom and mushroom_count >= m:
continue
total_price += price
if has_mushroom:
mushroom_count += 1
selected_count += 1
if selected_count == k:
return total_price
返回结果
最后,我们需要检查是否成功选择了k道菜。如果成功,我们就返回总价格;如果没有成功,我们就返回-1。
python
return -1
知识点总结
- 贪心算法:这个问题是一个贪心算法的典型应用,我们总是希望在每一步选择中找到局部最优解,以期望达到全局最优解。
- 列表推导式:这是一种简洁的构建列表的方法,可以提高代码的可读性和效率。
- 排序:通过排序,我们可以确保在满足条件的前提下,优先选择价格低的菜品。
反思
通过这个问题的过程中,可以认识到贪心算法的强大之处,但也应该注意它并不总是能得到最优解。在某些情况下,我们需要考虑全局最优解,这时可能需要使用动态规划或其他算法。
这次练习加深了我对贪心算法的理解,并教会了我在实际问题中如何运用它。同时,我也学到了在解决问题时需要全面考虑各种情况,这样才能确保解决方案的稳定性和可靠性。通过这次经历,我更加明白了在算法设计中权衡局部最优和全局最优的重要性,以及在编写代码时保持代码简洁明了的必要性。