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ja/codes/swift/chapter_greedy/coin_change_greedy.swift

@@ -0,0 +1,54 @@
+/**
+ * File: coin_change_greedy.swift
+ * Created Time: 2023-09-03
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+/* コイン交換：貪欲法 */
+func coinChangeGreedy(coins: [Int], amt: Int) -> Int {
+    // coins リストはソート済みと仮定する
+    var i = coins.count - 1
+    var count = 0
+    var amt = amt
+    // 残額がなくなるまで貪欲選択を繰り返す
+    while amt > 0 {
+        // 残額以下で最も近い硬貨を見つける
+        while i > 0 && coins[i] > amt {
+            i -= 1
+        }
+        // coins[i] を選択する
+        amt -= coins[i]
+        count += 1
+    }
+    // 実行可能な解が見つからなければ -1 を返す
+    return amt == 0 ? count : -1
+}
+
+@main
+enum CoinChangeGreedy {
+    /* Driver Code */
+    static func main() {
+        // 貪欲法：大域最適解を保証できる
+        var coins = [1, 5, 10, 20, 50, 100]
+        var amt = 186
+        var res = coinChangeGreedy(coins: coins, amt: amt)
+        print("\ncoins = \(coins), amount = \(amt)")
+        print("\(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 = [1, 20, 50]
+        amt = 60
+        res = coinChangeGreedy(coins: coins, amt: amt)
+        print("\ncoins = \(coins), amount = \(amt)")
+        print("\(amt) を作るのに必要な最小硬貨枚数は \(res)")
+        print("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 = [1, 49, 50]
+        amt = 98
+        res = coinChangeGreedy(coins: coins, amt: amt)
+        print("\ncoins = \(coins), amount = \(amt)")
+        print("\(amt) を作るのに必要な最小硬貨枚数は \(res)")
+        print("実際に必要な最小枚数は 2、つまり 49 + 49")
+    }
+}

ja/codes/swift/chapter_greedy/fractional_knapsack.swift

@@ -0,0 +1,57 @@
+/**
+ * File: fractional_knapsack.swift
+ * Created Time: 2023-09-03
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+/* 品物 */
+class Item {
+    var w: Int // 品物の重さ
+    var v: Int // 品物の価値
+
+    init(w: Int, v: Int) {
+        self.w = w
+        self.v = v
+    }
+}
+
+/* 分数ナップサック：貪欲法 */
+func fractionalKnapsack(wgt: [Int], val: [Int], cap: Int) -> Double {
+    // 重さと価値の 2 属性を持つ品物リストを作成
+    var items = zip(wgt, val).map { Item(w: $0, v: $1) }
+    // 単位価値 item.v / item.w の高い順にソートする
+    items.sort { -(Double($0.v) / Double($0.w)) < -(Double($1.v) / Double($1.w)) }
+    // 貪欲選択を繰り返す
+    var res = 0.0
+    var cap = cap
+    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 += Double(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 += Double(item.v) / Double(item.w) * Double(cap)
+            // 残り容量がないため、ループを抜ける
+            break
+        }
+    }
+    return res
+}
+
+@main
+enum FractionalKnapsack {
+    /* Driver Code */
+    static func main() {
+        // 品物の重さ
+        let wgt = [10, 20, 30, 40, 50]
+        // 品物の価値
+        let val = [50, 120, 150, 210, 240]
+        // ナップサック容量
+        let cap = 50
+
+        // 貪欲法
+        let res = fractionalKnapsack(wgt: wgt, val: val, cap: cap)
+        print("ナップサック容量を超えない最大価値は \(res)")
+    }
+}

ja/codes/swift/chapter_greedy/max_capacity.swift

@@ -0,0 +1,38 @@
+/**
+ * File: max_capacity.swift
+ * Created Time: 2023-09-03
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+/* 最大容量：貪欲法 */
+func maxCapacity(ht: [Int]) -> Int {
+    // i, j を初期化し、それぞれ配列の両端に置く
+    var i = ht.startIndex, j = ht.endIndex - 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
+        let 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 += 1
+        } else {
+            j -= 1
+        }
+    }
+    return res
+}
+
+@main
+enum MaxCapacity {
+    /* Driver Code */
+    static func main() {
+        let ht = [3, 8, 5, 2, 7, 7, 3, 4]
+
+        // 貪欲法
+        let res = maxCapacity(ht: ht)
+        print("最大容量は \(res)")
+    }
+}

ja/codes/swift/chapter_greedy/max_product_cutting.swift

@@ -0,0 +1,43 @@
+/**
+ * File: max_product_cutting.swift
+ * Created Time: 2023-09-03
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+import Foundation
+
+func pow(_ x: Int, _ y: Int) -> Int {
+    Int(Double(truncating: pow(Decimal(x), y) as NSDecimalNumber))
+}
+
+/* 最大切断積：貪欲法 */
+func 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
+    let a = n / 3
+    let b = n % 3
+    if b == 1 {
+        // 余りが 1 のときは、1 * 3 を 2 * 2 に変える
+        return pow(3, a - 1) * 2 * 2
+    }
+    if b == 2 {
+        // 余りが 2 のときは、そのままにする
+        return pow(3, a) * 2
+    }
+    // 余りが 0 のときは、そのままにする
+    return pow(3, a)
+}
+
+@main
+enum MaxProductCutting {
+    static func main() {
+        let n = 58
+
+        // 貪欲法
+        let res = maxProductCutting(n: n)
+        print("最大分割積は \(res)")
+    }
+}