贪心算法解决找零钱问题

贪心算法是算法设计中的三大核心思想(贪心、动态规划、回溯)之一,核心逻辑是 "每次都做当前看起来最优的选择,最终期望得到全局最优解"。它不像回溯法那样暴力搜索所有可能,也不像动态规划那样依赖子问题的重叠性,而是通过 "局部最优决策" 快速逼近全局最优,效率通常很高(大多是 O (n) 或 O (nlogn))。

下面从 核心思想、适用条件、经典案例、与其他算法对比 四个维度,帮你彻底掌握贪心算法。

一、什么是贪心算法?

贪心算法的本质的是:不纠结于未来,只关注当下的 "最优解",并且坚信 "把每一步的局部最优拼起来,就是全局最优"。

生活中的贪心例子:
  1. 找零问题:用最少的硬币凑够指定金额(比如用 1、5、10、20 元硬币找零 37 元,最优策略是先拿 20 元,再拿 10 元,再拿 5 元,最后拿 2 个 1 元,共 4 枚硬币)------ 每次选面值最大的硬币,就是 "局部最优"。
  2. 选课问题:想选最多的课程,且课程时间不冲突 ------ 每次选 "结束时间最早" 的课程,这样剩下的时间最多,能选更多课。
  3. 背包问题(部分背包):背包容量有限,物品可分割,想装最大价值的物品 ------ 每次选 "单位重量价值最高" 的物品(比如黄金比石头单位价值高,先装黄金)。
贪心算法的核心要素:
  1. 贪心选择性质:局部最优选择能导出全局最优解(这是贪心算法成立的关键,需要证明或验证);
  2. 最优子结构:全局最优解包含子问题的最优解(和动态规划的最优子结构一致)。
贪心算法的通用步骤:
  1. 问题拆解:将原问题分解为多个子问题(每个子问题对应一步决策);
  2. 确定贪心策略:找到每一步的 "局部最优" 选择标准(比如找零选最大面值,活动选择选最早结束);
  3. 验证可行性:确认该贪心策略能导出全局最优解(这是最关键的一步,很多问题看似能用贪心,实则不行);
  4. 代码实现:按贪心策略逐步执行,累积结果。
贪心策略解决硬币找零问题步骤
  1. 将硬币按面值降序排序(优先选大面值);
  2. 遍历硬币,对当前面值,尽可能多拿(用除法计算最大可拿数量);
  3. 减去已拿硬币的总金额,更新剩余金额;
  4. 剩余金额为 0 时,返回硬币总数
java 复制代码
    public static Map<Integer, Integer> minCoins(int[] coins, int amount) {
        Arrays.sort(coins);
        Map<Integer, Integer> result = new TreeMap<>();
        for (int i = coins.length - 1; i >= 0; i--) {
            if(amount >= coins[i]) {
                result.put(coins[i], amount/coins[i]);
                amount = amount % coins[i];
            }
        }
        return result;
    }

   public static void main(String[] args) {
        int[] coins = {1, 2, 5, 10, 20, 50};
        int amount = 101;
        System.out.println("最少硬币数:" + JSONUtil.toJsonStr(minCoins(coins, amount)));
    }
相关推荐
水龙吟啸17 分钟前
华为2026.6.17机考选择题+编程题【速刷敲黑板】
人工智能·深度学习·算法·华为
凌波粒28 分钟前
LeetCode--53. 最大子序和(贪心算法)
算法·leetcode·贪心算法
Hesionberger37 分钟前
快速求解完全平方数的最少数量
开发语言·数据结构·python·算法·leetcode·c#
c2385637 分钟前
《序列 DP:C++ 中的“最长”套路与编辑距离》
c++·算法·动态规划
aqiu11111139 分钟前
【算法日记 19】LeetCode 1. 两数之和:梦开始的地方,哈希表的降维打击
算法·leetcode·职场和发展
CS创新实验室10 小时前
算法、齿轮与硅基大脑:数值计算发展简史
人工智能·算法·数值计算
海石12 小时前
1563分的简单题,可能就简单在能被暴力AC
算法·leetcode
海石12 小时前
1400分的dp汗流浃背之【交替子数组计数】
算法·leetcode
奋发向前wcx12 小时前
P2590 树的统计 题目解析
数据结构·算法·深度优先
imbackneverdie13 小时前
AI4S不止于分子药物:以MedPeer为代表的科研基建打开产业新增量
大数据·人工智能·算法·aigc·科研·学术·ai 4s