/**
 * File: coin_change_greedy.cpp
 * Created Time: 2023-07-20
 * Author: krahets (krahets@163.com)
 */

#include "../utils/common.hpp"

/* 硬貨の両替：貪欲法 */
int coinChangeGreedy(vector<int> &coins, int amt) {
    // coins リストはソート済みと仮定する
    int i = coins.size() - 1;
    int count = 0;
    // 残額がなくなるまで貪欲な選択を繰り返す
    while (amt > 0) {
        // 残額より小さく、残額に最も近い硬貨を探す
        while (i > 0 && coins[i] > amt) {
            i--;
        }
        // coins[i] を選ぶ
        amt -= coins[i];
        count++;
    }
    // 実行可能な方法が見つからなかった場合、-1 を返す
    return amt == 0 ? count : -1;
}

/* 実行用コード */
int main() {
    // 貪欲法：大域的最適解が得られることを保証できる
    vector<int> coins = {1, 5, 10, 20, 50, 100};
    int amt = 186;
    int res = coinChangeGreedy(coins, amt);
    cout << "\ncoins = ";
    printVector(coins);
    cout << "amt = " << amt << endl;
    cout << "目標金額 " << amt << " にするために必要な硬貨の最小枚数は " << res << endl;

    // 貪欲法：大域的最適解が得られることを保証できない
    coins = {1, 20, 50};
    amt = 60;
    res = coinChangeGreedy(coins, amt);
    cout << "\ncoins = ";
    printVector(coins);
    cout << "amt = " << amt << endl;
    cout << "目標金額 " << amt << " にするために必要な硬貨の最小枚数は " << res << endl;
    cout << "実際に必要な最小枚数は 3 、すなわち 20 + 20 + 20" << endl;

    // 貪欲法：大域的最適解が得られることを保証できない
    coins = {1, 49, 50};
    amt = 98;
    res = coinChangeGreedy(coins, amt);
    cout << "\ncoins = ";
    printVector(coins);
    cout << "amt = " << amt << endl;
    cout << "目標金額 " << amt << " にするために必要な硬貨の最小枚数は " << res << endl;
    cout << "実際に必要な最小枚数は 2 、すなわち 49 + 49" << endl;

    return 0;
}