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C++贪心算法解决M行N列矩阵问题
2023-06-29 08:38:09 深夜i     --     --
C++ 贪心算法 M行N列矩阵问题

贪心算法是一种常见的算法思想,可以在解决问题时快速地得到最优解,而且非常适合一些求最优解问题。所以,C++贪心算法也可以被用来解决M行N列矩阵问题。

M行N列矩阵问题可以被形式化为:给定一个M行N列的矩阵,每行和每列都有一个权值,需要从中选择若干个行和若干个列,使得被选择的行和列的权值之和最大,且选择的行和列不能有交集,即不能重复选择行或列。

为了解决这个问题,我们可以使用C++贪心算法。具体思路如下:

1. 选择一个未被选择的行或列中,权值最大的元素;

2. 将该行或列标记为已被选择;

3. 剔除该行或列的所有元素;

4. 重复步骤1到3,直到没有未被选择的行或列。

这个算法的核心在于每次选择未被选择的权值最大的元素,这保证了每次选择的元素都是全局最优解。同时,我们需要对每次选择的行或列进行标记,以防止重复选择。

在C++中实现这个算法非常简单。首先,我们需要一个二维数组来表示矩阵,并用一个一维数组来存储每行和每列的权值。然后,我们可以使用一个bool数组来表示每个行或列是否已被选择。最后,我们循环选择每个未被选择的行或列,将其标记为已被选择,并更新其它未被选择的元素的权值。直到所有行和列都被选择为止。


const int MAX_N = 1005;

const int INF = 0x3f3f3f3f;

int matrix[MAX_N][MAX_N];

int row_val[MAX_N];

int col_val[MAX_N];

bool row_mark[MAX_N];

bool col_mark[MAX_N];

void greedy(int m, int n) {

  memset(row_mark, false, sizeof(row_mark));

  memset(col_mark, false, sizeof(col_mark));

  for(int i = 0; i < m + n; ++i) {

    int max_val = -INF;

    int max_idx = -1;

    for(int j = 0; j < m + n; ++j) {

      if(!row_mark[j]) {

        if(max_val < row_val[j]) {

          max_val = row_val[j];

          max_idx = j;

        }

      }

      if(!col_mark[j]) {

        if(max_val < col_val[j]) {

          max_val = col_val[j];

          max_idx = j + m;

        }

      }

    }

    if(max_idx < m) {

      for(int j = 0; j < n; ++j) {

        col_val[j] -= matrix[max_idx][j];

      }

      row_mark[max_idx] = true;

    } else {

      int idx = max_idx - m;

      for(int j = 0; j < m; ++j) {

        row_val[j] -= matrix[j][idx];

      }

      col_mark[idx] = true;

    }

  }

  int result = 0;

  for(int i = 0; i < m; ++i) {

    if(row_mark[i])

      continue;

    

    for(int j = 0; j < n; ++j) {

      if(col_mark[j])

        continue;

      

      result += matrix[i][j];

    }

  }

  cout << "Result: " << result << endl;

}

C++贪心算法可以非常快速地解决M行N列矩阵问题。使用这种算法,我们可以在O((m+n)^2)的时间复杂度内得到最优解,并且算法具有较高的可读性,易于实现。

  
  

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