问题描述
小R正在计划一次从地点A到地点B的徒步旅行,总路程需要 N 天。为了在旅途中保持充足的能量,小R每天必须消耗1份食物。幸运的是,小R在路途中每天都会经过一个补给站,可以购买食物进行补充。然而,每个补给站的食物每份的价格可能不同,并且小R最多只能同时携带 K 份食物。
现在,小R希望在保证每天都有食物的前提下,以最小的花费完成这次徒步旅行。 你能帮助小R计算出最低的花费是多少吗?
问题解析
这个问题是一个典型的贪心算法问题,目标是在有限的携带能力下,最小化购买食物的总花费。小R每天需要1份食物,且最多能携带K份食物,我们需要计算出在这种情况下,小R完成N天徒步旅行所需的最低花费。
思路与图解
思路是使用一个窗口(队列)来维护当前考虑购买的食物价格。窗口的大小不超过K,代表小R能携带的食物的最大份数。每天,小R都会在补给站购买食物,我们选择窗口中价格最低的食物购买,以确保当天的食物供应。这样,我们可以保证在任何时候,小R都不会购买超过K份食物,且总花费最小。
解释如下:
1.初始化一个空队列 ready 和最小花费 min_money。
2.遍历补给站的食物价格 data:
- 将当前补给站的食物价格加入 `ready`。
- 如果 `ready` 的长度超过K,移除队列最前面的元素(最早加入的价格)。
- 更新 `min_value` 为 `ready` 中的最小值。
- 将 `min_value` 加到 `min_money` 上,代表当天的花费。
3.返回 min_money 作为最低花费。
代码注释解析
# 定义一个名为solution的函数,接受天数n,最大携带食物数k,以及补给站食物价格列表data。
def solution(n, k, data):
# 初始化最小花费为0。
min_money = 0
# 初始化一个空列表ready,用于存储当前窗口内的食物价格。
ready = []
# 初始化最小值为0,用于存储当前窗口内的最小食物价格。
min_value = 0
# 遍历补给站的食物价格。
for i in data:
# 将当前补给站的食物价格加入ready。
ready.append(i)
# 如果ready的长度超过k,移除最早加入的价格。
if len(ready) > k:
ready.pop(0)
# 找到ready中的最小值。
min_value = min(ready)
# 将最小值加到min_money上,代表当天的花费。
min_money += min_value
# 返回计算出的最低花费。
return min_money
新知识点总结
- 贪心算法:贪心算法是一种在每一步选择中都采取在当前状态下最好或最优(即最有利)的选择,从而希望导致结果是全局最好或最优的算法。
- 窗口技术:在处理序列问题时,窗口技术是一种常用的方法,通过维护一个固定大小的窗口来处理问题。
学习建议
对于入门同学来说,理解贪心算法的思想和应用场景是非常重要的。可以通过解决类似的算法问题来加深理解。同时,要注意算法的时间复杂度和空间复杂度,这在解决大规模数据问题时尤为重要。 AI 刷题功能可以帮助你快速理解问题和解决方案,但要深入学习,还需要结合其他资源。例如,可以通过在线课程学习数据结构和算法的基础知识,通过LeetCode等平台练习算法题,以及阅读相关书籍来加深理解。同时,可以加入技术社区,与其他学习者交流心得,共同进步。
实用学习建议
- 理论与实践相结合:通过AI刷题功能理解算法后,尝试自己实现代码,加深理解。
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