贪心算法的“左最优“与“右最优“
1 答疑
1.1 什么是贪心算法的"左最优"与"右最优"
"左最优"和"右最优"是贪心算法中的两种策略：
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左最优 (Leftmost Greedy): 在每一步选择中，总是选择最左边（最早出现的）可行的选项。
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右最优 (Rightmost Greedy): 在每一步选择中，总是选择最右边（最晚出现的）可行的选项。
这两种策略是贪心算法中根据具体问题选择的不同方向。
1.2 这两种最优问题，分别用什么方法解决？
一般左最优可以采取边遍历边找出"当前的最值"， 右最优不能向左最优一样通过左到右的遍历稍带最值，所以一般需要预处理从右到左遍历并且将得到的最值存放到数组中。
2 “左最优” 类题目
2.1 字节笔试题
小明在玩一场通关游戏，初始血量为1，关卡有怪兽或者有血包（正数就是血包可回血数，负数说明是怪兽的伤害值），当捡到血包时会加血量，碰到怪兽时会掉血，现在指定初始血量为x，关卡是一个数组，小明必须按照数组的顺序玩游戏，当碰到一个怪兽时，他可以选择将这个怪兽扔到数组末尾，小明可以无限次地将怪兽移到数组末尾,问小明最少移动几次就能存活,如果无论怎么移动都不能存活则返回-1， 假设关卡是这样的[-200,-300,400]，则返回-1，假如是这样的[200,100,-250,-60,-70,100]，则返回1，只需要把-250挪到尾部，
思路：当发现自己血量不足时，就从当前已经遍历过的所有关卡中，选择耗费血量最多的那个关卡并且放到最后一关，如果即使这样挪开了耗血量最大的一关自身血量还是为负，则直接返回-1，说明无法通关
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2.2 leetcode 1642. 可以到达的最远建筑
这样的贪心思路，871题最低加油次数和630课程表III也有体现。
两种贪心策略均可：
优先使用梯子，梯子不够时选取差值最小的出堆改用砖头。(小根堆)
优先使用砖头，砖头不够时选取消耗最大的出堆改用梯子。(大根堆)
解法一的理论复杂度应该是最低的。
class Solution {
public int furthestBuilding(int[] heights, int bricks, int ladders) {
int n = heights.length, sum = 0;
Queue<Integer> queue = new PriorityQueue<>();
for(int i = 1; i < heights.length; i++) {
int diff = heights[i] - heights[i - 1];
if(diff > 0) {
queue.offer(diff);
if(queue.size() > ladders) {
sum += queue.poll();
}
if(sum > bricks)
return i - 1;
}
}
return n - 1;
}
}
作者：onion12138
链接：https://leetcode.cn/problems/furthest-building-you-can-reach/description/
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2.3 股票问题：121. 买卖股票的最佳时机（虽然使用堆的方法不是最优解，但是方便和其他题目对比得出最优解）
// 使用堆维护最小值
public int maxProfit(int[] prices) {
int n=prices.length;
//表示到第i天时，股票的历史最低点价格
PriorityQueue<Integer>pq=new PriorityQueue<>((o1,o2)->(o1-o2));
int max=0;
for(int i=0;i<n;i++){
pq.add(prices[i]);
max=Math.max(max,prices[i]-pq.peek());
}
return max;
}
3 “右最优” 类题目
3.1 LC670. 最大交换
搞懂两个问题，便可彻底理解本题的**（右最优）贪心核心**。
选择哪个数作为候选数与前面的数交换？——将最靠后的数定为候选数，若它之前出现了更大的数，则更新候选数为该数。
选择哪个数与候选数交换？——只有当候选数之前存在更小的数时，才需要交换这两数。若更靠前的位置出现小于候选数的数，则将它与候选数交换。
class Solution {
public int maximumSwap(int num) {
char[] cs = String.valueOf(num).toCharArray();
int n = cs.length, max = n - 1;
int[] maxIdx = new int[n]; // 记录每个数从当前位置往右的最大值索引
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
if (cs[i] > cs[max]) max = i;
maxIdx[i] = max;
}
for (int i = 0; i < n; i++) { // 从前往后找到第一个最大值不是自己本身的数
if (cs[i] != cs[maxIdx[i]]) {
char tmp = cs[i];
cs[i] = cs[maxIdx[i]];
cs[maxIdx[i]] = tmp;
return Integer.parseInt(new String(cs));
}
}
return num;
}
}
4 同时涉及到左最优和右最优的题目
4.1 LC42 接雨水（需要两边同时进行预处理）
class Solution {
public int trap(int[] height) {
int n = height.length;
if (n == 0) {
return 0;
}
int[] leftMax = new int[n];
leftMax[0] = height[0];
for (int i = 1; i < n; ++i) {
leftMax[i] = Math.max(leftMax[i - 1], height[i]);
}
int[] rightMax = new int[n];
rightMax[n - 1] = height[n - 1];
for (int i = n - 2; i >= 0; --i) {
rightMax[i] = Math.max(rightMax[i + 1], height[i]);
}
int ans = 0;
for (int i = 0; i < n; ++i) {
ans += Math.min(leftMax[i], rightMax[i]) - height[i];
}
return ans;
}
}
作者：力扣官方题解
链接：https://leetcode.cn/problems/trapping-rain-water/solutions/692342/jie-yu-shui-by-leetcode-solution-tuvc/
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