區間排程問題(貪心演算法與動態規劃)

2021-09-22 10:00:05 字數 1664 閱讀 2035

給定n個活動,其中的每個活動ai包含乙個起始時間si與結束時間fi。設計與實現演算法從n個活動中找出乙個最大的相互相容的活動子集s。

要求:分別設計動態規劃與貪心演算法求解該問題。其中,對貪心演算法分別給出遞迴與迭代兩個版本的實現。

對於上述問題,可簡化為上方,當上乙個活動結束後,才可以進行下乙個活動,對同一時間線來講,如上圖,從0-11,a與g滿足題意,由於a還未結束,b就開始,所以a與b不滿足題意。

要尋找最大互相相容子集s,顯然要確定每乙個活動的開始時間與結束時間。即需要確定活動的次序,我們以活動結束時間作為標準對活動進行排序。如下例:

顯然,可以得到兩個最大相容子集。

首先我們用動態規劃的思想來解決上述問題。

1、定義子問題:我們定義sij滿足存在ak使得fi<=sk<=fk<=sj,形象來講就是存在ak活動使得它在ai結束之後,aj開始之前。即

那麼整個問題該怎麼去描述呢,活動1到活動n若表示為 s1n顯然並不包含活動1與活動n,這裡我們就增加兩個虛活動分別在兩端,即s0=0,sn+1=∞。

2、建立dp方程:定義完子問題,建立dp方程就相對簡單,顯然sij=sik+ak+skj。

3、求解dp方程:首先要尋找到符合相容子集的k值,自然就對i到j之間所有的k值遍歷一遍就可以。

int

dp(vector<

int>s, vector<

int>e)}}

/* for (int i = 0; i < n; i++)

for (int j = 0; j < n; j++)

*/return c[0]

[n -1]

;}

可見動態規劃演算法的時間複雜度為o(n^3)

貪心演算法較為簡單,這裡就不過多贅述。

遞迴實現:

void

recursive

(vector<

int> s, vector<

int> e,

int i,

int j)

}

迭代實現:

void

iterative

(vector<

int>s, vector<

int>e)

;int i =1;

for(

int m =

2; m < s.

size()

-1; m++)}

for(

int i =

0; i < a.

size()

; i++

) cout << a[i]

<<

" ";

}

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