最小对覆盖从0到n的所有整数

时间:2015-05-22 18:43:51

标签: algorithm language-agnostic

我在编程竞赛中遇到了这个问题,但无法解决。

给定范围0到n以及以下格式给出的一些数字对:

a1 b1
a2 b2
a3 b3
. .
. .
am bm

其中:0<=ai,bi<=n, 1<= n,m < 1,000,000

如果ai<=bi,那么(ai,bi)对将涵盖aibi之间的所有数字,包括他们自己,

其他ai>bi然后对(ai,bi)涵盖ain0bi之间的所有数字,包括他们自己。

目标是找到最小数量的对,以涵盖0n之间的整个范围。

编辑:如果不可能覆盖所有对的整个范围,则结果为-1。

2 个答案:

答案 0 :(得分:3)

我相信以下贪婪算法应该有用。

首先,按(x, y)x对进行排序(您可以将x > y对分成[0, y][x, n])。现在,选择第一个,并将指针current设置为第一个间隔。

然后,将current指针移至x <= current.y和最大y(最大y大于当前y)的对。

最后,检查[first_pick.x, last_pick.y]是否涵盖您的范围,如果不是,则输出-1。

示例:

1 3
3 7
3 4
4 9
4 10
4 8
5 9

选择1 3。我们继续从此位置扫描数组并将当前设置为3 7,因为这仍然是第一个间隔的交叉点,并且具有最大的y。到目前为止,我们选择了:

1 3
3 7

从此处继续扫描,选择4 10,我们就完成了:

1 3
3 7
4 10
=> [1 10] covered

这很容易在O(n^2)中实现,并且可以在排序之后在O(n)中实现,同时跟踪最后拾取的元素和倒数第二个拾取的元素。然后,对于一个考虑过的对,您可以决定是否将该对作为新的最后一个拾取元素,或者除去当前最后一个拾取的元素并将其替换为当前考虑的对。

# after the sort
pick first
for i = 1 to len(given pairs):
  if pairs[i].x <= picked[-1].y and pairs[i].y > picked[-1].y:
    if len(picked) > 1 and pairs[i].x <= picked[-2].y:
      picked[-1] = pairs[i]
    else:
      picked.append(pairs[i])

答案 1 :(得分:0)

我就是这样做的,我相信它在O(n ^ 2)时间运行。

让我们使用set abstractions。将每对映射到它涵盖的一组整数。这抽象出a和b之间的比较。因此,对于n = 6(1, 5) = {1, 2, 3, 4, 5}(3, 1) = {0, 1, 3, 4, 5, 6}

然后我们要覆盖一组0到n的整数。称之为G(目标)。

使用贪婪方法,我们遍历从对生成的所有集合,找到与G交叉元素最多的那个集合。从G中删除这些元素,并将1添加到我们的计数器。

使用for循环迭代,并在没有剩余元素时完成。或者返回-1,此时特定迭代的任何集合都不会从交集中生成更多元素。

每次迭代时,我们都会减小目标集的大小,然后我们选择覆盖其余大部分元素的对。因此,当我们完成时,我们保证最低限度。