贪心算法

概念

贪心算法不从整体最优上加以考虑,他所做出的是在某种意义上的局部最优解,需具备后无效性

贪心算法的基本思路是从问题的某一个初始解出发一步一步地进行,根据某个优化测度,每一步都要确保能获得局部最优解。每一步只考虑一个数据,他的选取应该满足局部优化的条件。若下一个数据和部分最优解连在一起不再是可行解时,就不把该数据添加到部分解中,直到把所有数据枚举完,或者不能再添加算法停止。

贪心算法与动态优化的区别

贪心算法的每一次操作都对结果产生直接影响,而动态规划则不是。
贪心算法对每个子问题的解决方案都做出选择,不能回退;动态规划则会根据以前的选择结果对当前进行选择,有回退功能。
动态规划主要运用于二维或三维问题,而贪心一般是一维问题。

算法特性

  • 随着算法的进行,将积累起其它两个集合:一个包含已经被考虑过并被选出的候选对象,另一个包含已经被考虑过但被丢弃的候选对象。
  • 有一个函数来检查一个候选对象的集合是否提供了问题的解答。该函数不考虑此时的解决方法是否最优。
  • 还有一个函数检查是否一个候选对象的集合是可行的,也即是否可能往该集合上添加更多的候选对象以获得一个解。和上一个函数一样,此时不考虑解决方法的最优性。
  • 选择函数可以指出哪一个剩余的候选对象最有希望构成问题的解。
  • 最后,目标函数给出解的值。
  • 为了解决问题,需要寻找一个构成解的候选对象集合,它可以优化目标函数,贪婪算法一步一步的进行。起初,算法选出的候选对象的集合为空。接下来的每一步中,根据选择函数,算法从剩余候选对象中选出最有希望构成解的对象。如果集合中加上该对象后不可行,那么该对象就被丢弃并不再考虑;否则就加到集合里。每一次都扩充集合,并检查该集合是否构成解。如果贪婪算法正确工作,那么找到的第一个解通常是最优的。

应用案例

买卖股票的最佳时机 II

给定一个数组,它的第 i 个元素是一支给定股票第 i 天的价格。

设计一个算法来计算你所能获取的最大利润。你可以尽可能地完成更多的交易(多次买卖一支股票)。

注意:你不能同时参与多笔交易(你必须在再次购买前出售掉之前的股票)


  • 示例 1:
      输入: [7,1,5,3,6,4]
      输出: 7
      解释: 在第 2 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 3 天(股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。
          随后,在第 4 天(股票价格 = 3)的时候买入,在第 5 天(股票价格 = 6)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 6-3 = 3 。

  • 示例 2:
      输入: [1,2,3,4,5]
      输出: 4
      解释: 在第 1 天(股票价格 = 1)的时候买入,在第 5 天 (股票价格 = 5)的时候卖出, 这笔交易所能获得利润 = 5-1 = 4 。
          注意你不能在第 1 天和第 2 天接连购买股票,之后再将它们卖出。
        因为这样属于同时参与了多笔交易,你必须在再次购买前出售掉之前的股票。

  • 示例 3:
      输入: [7,6,4,3,1]
      输出: 0
      解释: 在这种情况下, 没有交易完成, 所以最大利润为 0。

解题思路

  • 股票买卖策略
    • 对于单独交易日设今天价格P1,明天价格P2,则今天买入、明天卖出可赚取金额P2-P1(负值表示亏损)。
    • 对于连续上涨交易日: 设此上涨交易日股票价格分别为P1、P2、...、Pn。则第一天买最后一天卖收益最大,即 Pn-P1;等价于每天都买卖,即(P2-P1)+(P3-P2)+...+(Pn-P(n-1)).
    • 对于连续下降交易日: 则不买卖收益最大,即不会亏钱。
/**
* @param {number[]} prices
* @return {number}
*/
var maxProfit = function(prices) {
        let num=0;
        for(let i=0;i<prices.length;i++){
            if(prices[i+1]-prices[i]>0){
                num+=prices[i+1]-prices[i]
            }
        }
        return num
};

参考

leetcode题解