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Yudong Jin
2026-03-30 07:30:15 +08:00
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ja/codes/java/chapter_greedy/coin_change_greedy.java
+15 -15
View File
@@ -9,47 +9,47 @@ package chapter_greedy;
import java.util.Arrays;
public class coin_change_greedy {
/* 硬貨両替：貪欲法 */
/* コイン交換：貪欲法 */
static int coinChangeGreedy(int[] coins, int amt) {
// 硬貨リストが順序付けされていると仮定
// coins リストはソート済みと仮定する
int i = coins.length - 1;
int count = 0;
// 残り金額がなくなるまで貪欲選択をループ
// 残額がなくなるまで貪欲選択を繰り返す
while (amt > 0) {
// 残り金額に近く、それ以下の最小硬貨を見つける
// 残額以下で最も近い硬貨を見つける
while (i > 0 && coins[i] > amt) {
i--;
}
// coins[i] を選択
// coins[i] を選択する
amt -= coins[i];
count++;
}
// 実行可能な解が見つからない場合、-1 を返す
// 実行可能な解が見つからなければ -1 を返す
return amt == 0 ? count : -1;
}
public static void main(String[] args) {
// 貪欲法：大域最適解の発見を保証できる
// 貪欲法：大域最適解を保証できる
int[] coins = { 1, 5, 10, 20, 50, 100 };
int amt = 186;
int res = coinChangeGreedy(coins, amt);
System.out.println("\ncoins = " + Arrays.toString(coins) + ", amt = " + amt);
System.out.println(amt + " を作るのに必要な最小硬貨数は " + res + " です");
System.out.println("合計 " + amt + " に必要な最小硬貨枚数は " + res);
// 貪欲法：大域最適解の発見を保証できない
// 貪欲法：大域最適解を保証できない
coins = new int[] { 1, 20, 50 };
amt = 60;
res = coinChangeGreedy(coins, amt);
System.out.println("\ncoins = " + Arrays.toString(coins) + ", amt = " + amt);
System.out.println(amt + " を作るのに必要な最小硬貨数は " + res + " です");
System.out.println("実際には、最小必要数は 3 です。つまり、20 + 20 + 20");
System.out.println("合計 " + amt + " に必要な最小硬貨枚数は " + res);
System.out.println("実際に必要な最小枚数は 3、つまり 20 + 20 + 20");
// 貪欲法：大域最適解の発見を保証できない
// 貪欲法：大域最適解を保証できない
coins = new int[] { 1, 49, 50 };
amt = 98;
res = coinChangeGreedy(coins, amt);
System.out.println("\ncoins = " + Arrays.toString(coins) + ", amt = " + amt);
System.out.println(amt + " を作るのに必要な最小硬貨数は " + res + " です");
System.out.println("実際には、最小必要数は 2 です。つまり、49 + 49");
System.out.println("合計 " + amt + " に必要な最小硬貨枚数は " + res);
System.out.println("実際に必要な最小枚数は 2、つまり 49 + 49");
}
}
}
ja/codes/java/chapter_greedy/fractional_knapsack.java
+12 -12
View File
@@ -9,10 +9,10 @@ package chapter_greedy;
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
/* アイテム */
/* 品物 */
class Item {
int w; // アイテムの重量
int v; // アイテムの価値
int w; // 品物の重さ
int v; // 品物の価値
public Item(int w, int v) {
this.w = w;
@@ -23,24 +23,24 @@ class Item {
public class fractional_knapsack {
/* 分数ナップサック：貪欲法 */
static double fractionalKnapsack(int[] wgt, int[] val, int cap) {
// アイテムリストを作成、2つの属性を含む：重量、価値
// 重さと価値の 2 属性を持つ品物リストを作成
Item[] items = new Item[wgt.length];
for (int i = 0; i < wgt.length; i++) {
items[i] = new Item(wgt[i], val[i]);
}
// 単位価値 item.v / item.w で高い順にソート
// 単位価値 item.v / item.w の高い順にソートする
Arrays.sort(items, Comparator.comparingDouble(item -> -((double) item.v / item.w)));
// 貪欲選択をループ
// 貪欲選択を繰り返す
double res = 0;
for (Item item : items) {
if (item.w <= cap) {
// 残り容量が十分な場合、アイテム全体をナップサックに入れる
// 残り容量が十分なら、現在の品物を丸ごとナップサックに入れる
res += item.v;
cap -= item.w;
} else {
// 残り容量が不十分な場合、アイテムの一部をナップサックに入れる
// 残り容量が足りない場合は、現在の品物の一部だけをナップサックに入れる
res += (double) item.v / item.w * cap;
// 残り容量がなくなったため、ループを中断
// 残り容量がないため、ループを抜ける
break;
}
}
@@ -52,8 +52,8 @@ public class fractional_knapsack {
int[] val = { 50, 120, 150, 210, 240 };
int cap = 50;
// 貪欲アルゴリズム
// 貪欲法
double res = fractionalKnapsack(wgt, val, cap);
System.out.println("ナップサック容量内での最大値は " + res + " です");
System.out.println("ナップサック容量を超えない最大価値は " + res);
}
}
}
ja/codes/java/chapter_greedy/max_capacity.java
+8 -8
View File
@@ -9,16 +9,16 @@ package chapter_greedy;
public class max_capacity {
/* 最大容量：貪欲法 */
static int maxCapacity(int[] ht) {
// i、j を初期化し、配列の両端で分割させる
// i, j を初期化し、それぞれ配列の両端に置く
int i = 0, j = ht.length - 1;
// 初期最大容量は 0
// 初期の最大容量は 0
int res = 0;
// 2つの板が出会うまで貪欲選択をループ
// 2 枚の板が出会うまで貪欲選択を繰り返す
while (i < j) {
// 最大容量を更新
// 最大容量を更新する
int cap = Math.min(ht[i], ht[j]) * (j - i);
res = Math.max(res, cap);
// より短い板を内側に移動
// 短い方を内側へ動かす
if (ht[i] < ht[j]) {
i++;
} else {
@@ -31,8 +31,8 @@ public class max_capacity {
public static void main(String[] args) {
int[] ht = { 3, 8, 5, 2, 7, 7, 3, 4 };
// 貪欲アルゴリズム
// 貪欲法
int res = maxCapacity(ht);
System.out.println("最大容量は " + res + " です");
System.out.println("最大容量は " + res);
}
}
}
ja/codes/java/chapter_greedy/max_product_cutting.java
+9 -9
View File
@@ -9,32 +9,32 @@ package chapter_greedy;
import java.lang.Math;
public class max_product_cutting {
/* 最大積切断：貪欲法 */
/* 最大切断積：貪欲法 */
public static int maxProductCutting(int n) {
// n <= 3 の場合、1 を切り出す必要がある
// n <= 3 のときは、必ず 1 を切り出す
if (n <= 3) {
return 1 * (n - 1);
}
// 貪欲に 3 を切り出す。a は 3 の個数、b は余り
// 貪欲に 3 を切り出し、a を 3 の個数、b を余りとする
int a = n / 3;
int b = n % 3;
if (b == 1) {
// 余りが 1 の場合、1 * 3 のペアを 2 * 2 に変換
// 余りが 1 のときは、1 * 3 を 2 * 2 に変える
return (int) Math.pow(3, a - 1) * 2 * 2;
}
if (b == 2) {
// 余りが 2 の場合、何もしない
// 余りが 2 のときは、そのままにする
return (int) Math.pow(3, a) * 2;
}
// 余りが 0 の場合、何もしない
// 余りが 0 のときは、そのままにする
return (int) Math.pow(3, a);
}
public static void main(String[] args) {
int n = 58;
// 貪欲アルゴリズム
// 貪欲法
int res = maxProductCutting(n);
System.out.println("分割の最大積は " + res + " です");
System.out.println("最大分割積は " + res);
}
}
}