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  • Python编程之数据结构与算法练习_011

    练习内容:

    1.创建一个类,实现优先级队列功能。
    2.使用优先级队列求解IPO问题。

     IPO问题:
     输入:参数1:正数数组costs;参数2:正数数组profits;参数3:正数k;参数4,正数m

     costs[i]表示i号项目的花费;
     profits[i]表示i号项目在扣除花费之后还能挣到的钱;
     k表示你不能并行,只能串行的最多做k个项目;
     m表示你最初的资金;

     说明:你每做完一个项目,马上获得的收益,可以支持你去做下一个项目。
     输出:你最后获得的最大钱数。

    1.实现优先级队列

     1 __author__ = 'Orcsir'
     2 
     3 
     4 class PriorityQueue:
     5     def __init__(self, comparator=lambda x, y: x > y):
     6         self._lst = []
     7         self.comparator = comparator
     8 
     9     def __heap_insert(self, index):
    10         array = self._lst
    11         while index != 0 and self.comparator(array[index], array[(index - 1) >> 1]):
    12             array[index], array[(index - 1) >> 1] = array[(index - 1) >> 1], array[index]
    13             index = (index - 1) >> 1
    14 
    15     def __heap_ify(self, index, size):
    16         array = self._lst
    17         left = 2 * index + 1
    18         while left < size:
    19             # 选出左右孩子中的最值
    20             largest = left
    21             right = left + 1
    22             if right < size:
    23                 largest = left if self.comparator(array[left], array[right]) else right
    24 
    25             if self.comparator(array[index], array[largest]):
    26                 break
    27 
    28             array[index], array[largest] = array[largest], array[index]
    29             index = largest
    30             left = 2 * index + 1
    31 
    32     def is_empty(self):
    33         return True if len(self._lst) == 0 else False
    34 
    35     def add(self, obj):
    36         self._lst.append(obj)
    37         self.__heap_insert(len(self._lst) - 1)
    38 
    39     def pop(self):
    40         self._lst[0], self._lst[-1] = self._lst[-1], self._lst[0]
    41         obj = self._lst.pop()
    42         self.__heap_ify(0, len(self._lst))
    43         return obj
    44 
    45     def peek(self):
    46         return self._lst[0]
    47 
    48     poll = pop

    2.创建数据类,用于描述每一个项目

    1 class Project:
    2     __slots__ = ("cost", "profit")
    3 
    4     def __init__(self, cost, profit):
    5         self.cost = cost
    6         self.profit = profit

    3.求解IPO问题。策略:建立两个优先级队列:最小花费堆,最大收益堆。根据资金持续解锁花费堆,并向收益堆中发货

     1 def max_heap_comparator(obj1, obj2):
     2     return obj1.profit > obj2.profit  # 大根堆
     3 
     4 
     5 def min_heap_comparator(obj1, obj2):
     6     return obj1.cost < obj2.cost  # 小根堆
     7 
     8 
     9 def findMaximizedCapital(costs: list, profits: list, k: int, m: int) -> int:
    10     min_cost_heap = PriorityQueue(min_heap_comparator)
    11     max_profit_heap = PriorityQueue(max_heap_comparator)
    12 
    13     for cost, profit in zip(costs, profits):
    14         min_cost_heap.add(Project(cost, profit))
    15 
    16     for i in range(0, k):
    17         while not min_cost_heap.is_empty() and min_cost_heap.peek().cost <= m:
    18             obj = min_cost_heap.pop()
    19             max_profit_heap.add(obj)
    20 
    21         if max_profit_heap.is_empty():
    22             break
    23         m += max_profit_heap.poll().profit
    24     return m

    4. 简单测试代码

    1 if __name__ == '__main__':        
    2     costs = [2, 10, 14, 1]
    3     profits = [5, 20, 8, 10]
    4     k = 4
    5     m = 15
    6     ret = 0
    7     ret = findMaximizedCapital(costs, profits, k, m)
    8     print(ret)
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/orcsir/p/9082058.html
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