解题思路
为了最小化小R在徒步旅行中的食物花费,我们可以采用贪心算法。贪心算法的核心思想是:在每一步都做出当前看起来最优的选择,从而希望最终得到全局最优解。
具体来说,我们可以从第一天开始,逐步计算每天需要购买的食物数量。由于小R每天都需要消耗1份食物,并且最多只能携带 K 份食物,因此我们需要在每天的补给站做出最优的购买决策。
具体步骤
初始化 :从第一天开始,初始化当前携带的食物数量为0,总花费为0。 遍历每一天 :
- 如果当前携带的食物数量足够当天使用(即 `current_food >= 1`),则不需要购买食物。
- 如果当前携带的食物数量不足(即 `current_food < 1`),则需要购买食物。购买的数量为 `min(K - current_food, n - i)`,其中 `n - i` 是剩余的天数。
- 更新总花费和当前携带的食物数量。
返回总花费 。
具体代码
def minimum_cost(n, k, prices):
# 初始化当前携带的食物数量和总花费
current_food = 0
total_cost = 0
# 遍历每一天
for i in range(n):
# 如果当前携带的食物数量不足,需要购买食物
if current_food < 1:
# 计算需要购买的食物数量
buy_amount = min(k - current_food, n - i)
# 更新总花费
total_cost += buy_amount * prices[i]
# 更新当前携带的食物数量
current_food += buy_amount
# 每天消耗1份食物
current_food -= 1
return total_cost
# 测试样例
n = 5
k = 2
data = [1, 2, 3, 3, 2]
print(minimum_cost(n, k, data)) # 输出: 9
### 详细注释
**函数定义** :
def minimum_cost(n, k, prices):
定义一个名为 `minimum_cost` 的函数,参数 `n` 是旅行的天数,`k` 是小R最多能携带的食物数量,`prices` 是每天补给站的食物价格列表。
**初始化变量** :
current_food = 0
total_cost = 0
初始化当前携带的食物数量 `current_food` 为 0,总花费 `total_cost` 为 0。
**遍历每一天** :
for i in range(n):
使用 `for` 循环遍历每一天。
**检查当前食物数量** :
if current_food < 1:
如果当前携带的食物数量不足(即 `current_food < 1`),则需要购买食物。
**计算购买数量** :
buy_amount = min(k - current_food, n - i)
计算需要购买的食物数量。购买的数量为 `min(k - current_food, n - i)`,其中 `k - current_food` 是当前可以携带的最大食物数量,`n - i` 是剩余的天数。
**更新总花费** :
total_cost += buy_amount * prices[i]
更新总花费,即购买的食物数量乘以当天的食物价格。
**更新当前携带的食物数量** :
current_food += buy_amount
更新当前携带的食物数量。
**每天消耗1份食物** :
current_food -= 1
每天消耗1份食物。
**返回总花费** :
return total_cost
返回总花费。
**测试样例** :
n = 5
k = 2
data = [1, 2, 3, 3, 2]
print(minimum_cost(n, k, data)) # 输出: 9
定义一个测试样例,并调用 `minimum_cost` 函数,打印出结果。
算法分析
- 时间复杂度 :O(n),其中 n 是旅行的天数。我们只需要遍历一次
prices列表,对每个元素进行常数时间的操作。 - 空间复杂度 :O(1),我们只使用了常数级别的额外空间来存储变量
current_food和total_cost。
这个算法通过贪心策略,在每一步都做出最优的选择,从而保证了最终的总花费最小。