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ja/codes/kotlin/chapter_greedy/coin_change_greedy.kt

@@ -0,0 +1,53 @@
+/**
+ * File: coin_change_greedy.kt
+ * Created Time: 2024-01-25
+ * Author: curtishd (1023632660@qq.com)
+ */
+
+package chapter_greedy
+
+/* コイン交換：貪欲法 */
+fun coinChangeGreedy(coins: IntArray, amt: Int): Int {
+    // coins リストはソート済みと仮定する
+    var am = amt
+    var i = coins.size - 1
+    var count = 0
+    // 残額がなくなるまで貪欲選択を繰り返す
+    while (am > 0) {
+        // 残額以下で最も近い硬貨を見つける
+        while (i > 0 && coins[i] > am) {
+            i--
+        }
+        // coins[i] を選択する
+        am -= coins[i]
+        count++
+    }
+    // 実行可能な解が見つからなければ -1 を返す
+    return if (am == 0) count else -1
+}
+
+/* Driver Code */
+fun main() {
+    // 貪欲法：大域最適解を保証できる
+    var coins = intArrayOf(1, 5, 10, 20, 50, 100)
+    var amt = 186
+    var res = coinChangeGreedy(coins, amt)
+    println("\ncoins = ${coins.contentToString()}, amt = $amt")
+    println("$amt を作るのに必要な最小硬貨枚数は $res")
+
+    // 貪欲法：大域最適解を保証できない
+    coins = intArrayOf(1, 20, 50)
+    amt = 60
+    res = coinChangeGreedy(coins, amt)
+    println("\ncoins = ${coins.contentToString()}, amt = $amt")
+    println("$amt を作るのに必要な最小硬貨枚数は $res")
+    println("実際に必要な最小枚数は 3、つまり 20 + 20 + 20")
+
+    // 貪欲法：大域最適解を保証できない
+    coins = intArrayOf(1, 49, 50)
+    amt = 98
+    res = coinChangeGreedy(coins, amt)
+    println("\ncoins = ${coins.contentToString()}, amt = $amt")
+    println("$amt を作るのに必要な最小硬貨枚数は $res")
+    println("実際に必要な最小枚数は 2、つまり 49 + 49")
+}

ja/codes/kotlin/chapter_greedy/fractional_knapsack.kt

@@ -0,0 +1,51 @@
+/**
+ * File: fractional_knapsack.kt
+ * Created Time: 2024-01-25
+ * Author: curtishd (1023632660@qq.com)
+ */
+
+package chapter_greedy
+
+/* 品物 */
+class Item(
+    val w: Int, // 品物
+    val v: Int  // 品物の価値
+)
+
+/* 分数ナップサック：貪欲法 */
+fun fractionalKnapsack(wgt: IntArray, _val: IntArray, c: Int): Double {
+    // 重さと価値の 2 属性を持つ品物リストを作成
+    var cap = c
+    val items = arrayOfNulls<Item>(wgt.size)
+    for (i in wgt.indices) {
+        items[i] = Item(wgt[i], _val[i])
+    }
+    // 単位価値 item.v / item.w の高い順にソートする
+    items.sortBy { item: Item? -> -(item!!.v.toDouble() / item.w) }
+    // 貪欲選択を繰り返す
+    var res = 0.0
+    for (item in items) {
+        if (item!!.w <= cap) {
+            // 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 += item.v.toDouble() / item.w * cap
+            // 残り容量がないため、ループを抜ける
+            break
+        }
+    }
+    return res
+}
+
+/* Driver Code */
+fun main() {
+    val wgt = intArrayOf(10, 20, 30, 40, 50)
+    val _val = intArrayOf(50, 120, 150, 210, 240)
+    val cap = 50
+
+    // 貪欲法
+    val res = fractionalKnapsack(wgt, _val, cap)
+    println("ナップサック容量を超えない最大価値は $res")
+}

ja/codes/kotlin/chapter_greedy/max_capacity.kt

@@ -0,0 +1,41 @@
+/**
+ * File: max_capacity.kt
+ * Created Time: 2024-01-25
+ * Author: curtishd (1023632660@qq.com)
+ */
+
+package chapter_greedy
+
+import kotlin.math.max
+import kotlin.math.min
+
+/* 最大容量：貪欲法 */
+fun maxCapacity(ht: IntArray): Int {
+    // i, j を初期化し、それぞれ配列の両端に置く
+    var i = 0
+    var j = ht.size - 1
+    // 初期の最大容量は 0
+    var res = 0
+    // 2 枚の板が出会うまで貪欲選択を繰り返す
+    while (i < j) {
+        // 最大容量を更新する
+        val cap = min(ht[i], ht[j]) * (j - i)
+        res = max(res, cap)
+        // 短い方を内側へ動かす
+        if (ht[i] < ht[j]) {
+            i++
+        } else {
+            j--
+        }
+    }
+    return res
+}
+
+/* Driver Code */
+fun main() {
+    val ht = intArrayOf(3, 8, 5, 2, 7, 7, 3, 4)
+
+    // 貪欲法
+    val res = maxCapacity(ht)
+    println("最大容量は $res")
+}

ja/codes/kotlin/chapter_greedy/max_product_cutting.kt

@@ -0,0 +1,39 @@
+/**
+ * File: max_product_cutting.kt
+ * Created Time: 2024-01-25
+ * Author: curtishd (1023632660@qq.com)
+ */
+
+package chapter_greedy
+
+import kotlin.math.pow
+
+/* 最大切断積：貪欲法 */
+fun maxProductCutting(n: Int): Int {
+    // 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 を切り出し、a を 3 の個数、b を余りとする
+    val a = n / 3
+    val b = n % 3
+    if (b == 1) {
+        // 余りが 1 のときは、1 * 3 を 2 * 2 に変える
+        return 3.0.pow((a - 1)).toInt() * 2 * 2
+    }
+    if (b == 2) {
+        // 余りが 2 のときは、そのままにする
+        return 3.0.pow(a).toInt() * 2 * 2
+    }
+    // 余りが 0 のときは、そのままにする
+    return 3.0.pow(a).toInt()
+}
+
+/* Driver Code */
+fun main() {
+    val n = 58
+
+    // 貪欲法
+    val res = maxProductCutting(n)
+    println("最大分割積は $res")
+}