LeetCode-IPO|最低加油次数-堆的应用

1、题目:IPO

假设 力扣(LeetCode)即将开始其 IPO。为了以更高的价格将股票卖给风险投资公司,力扣 希望在 IPO 之前开展一些项目以增加其资本。 由于资源有限,它只能在 IPO 之前完成最多 k 个不同的项目。帮助 力扣 设计完成最多 k 个不同项目后得到最大总资本的方式。

给定若干个项目。对于每个项目 i,它都有一个纯利润 Pi,并且需要最小的资本 Ci 来启动相应的项目。最初,你有 W 资本。当你完成一个项目时,你将获得纯利润,且利润将被添加到你的总资本中。

总而言之,从给定项目中选择最多 k 个不同项目的列表,以最大化最终资本,并输出最终可获得的最多资本。

示例 1:

输入: k=2, W=0, Profits=[1,2,3], Capital=[0,1,1].

输出: 4

解释:
由于你的初始资本为 0,你尽可以从 0 号项目开始。
在完成后,你将获得 1 的利润,你的总资本将变为 1。
此时你可以选择开始 1 号或 2 号项目。
由于你最多可以选择两个项目,所以你需要完成 2 号项目以获得最大的资本。
因此,输出最后最大化的资本,为 0 + 1 + 3 = 4。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/ipo/

解析:

  • 一个小根堆存成本
  • 一个大根堆存利润
  • 每次取成本小于资本的利润放入大根堆,然后每次取大根堆里的最大利润(贪心)
  • 最终利润即是答案
def findMaximizedCapital(k, W, Profits, Capital):
    from heapq import heapify, heappop, heappush
    H1, H2 = list(zip(Capital, Profits)), []
    heapify(H1)
    for _ in range(k):
        while H1 and H1[0][0] <= W:
            heappush(H2, -heappop(H1)[1])
        if not H2:
            break
        W -= heappop(H2)
    return W

2、最低加油次数

汽车从起点出发驶向目的地,该目的地位于出发位置东面 target 英里处。

沿途有加油站,每个 station[i] 代表一个加油站,它位于出发位置东面 station[i][0] 英里处,并且有 station[i][1] 升汽油。

假设汽车油箱的容量是无限的,其中最初有 startFuel 升燃料。它每行驶 1 英里就会用掉 1 升汽油。

当汽车到达加油站时,它可能停下来加油,将所有汽油从加油站转移到汽车中。

为了到达目的地,汽车所必要的最低加油次数是多少?如果无法到达目的地,则返回 -1 。

注意:如果汽车到达加油站时剩余燃料为 0,它仍然可以在那里加油。如果汽车到达目的地时剩余燃料为 0,仍然认为它已经到达目的地。

示例 1:

输入:target = 1, startFuel = 1, stations = []
输出:0
解释:我们可以在不加油的情况下到达目的地。

示例 2:

输入:target = 100, startFuel = 1, stations = [[10,100]]
输出:-1
解释:我们无法抵达目的地,甚至无法到达第一个加油站。

示例 3:

输入:target = 100, startFuel = 10, stations = [[10,60],[20,30],[30,30],[60,40]]
输出:2
解释:
我们出发时有 10 升燃料。
我们开车来到距起点 10 英里处的加油站,消耗 10 升燃料。将汽油从 0 升加到 60 升。
然后,我们从 10 英里处的加油站开到 60 英里处的加油站(消耗 50 升燃料),
并将汽油从 10 升加到 50 升。然后我们开车抵达目的地。
我们沿途在1两个加油站停靠,所以返回 2 。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/minimum-number-of-refueling-stops/

解析:

  • 每走一步将路过加油站的油存下来入堆,
  • 当油不够时,将路过的加油站的最大油量加入当前油,继续前进,
  • 当没有存油时返回-1
  • 当达到目的地停止
def minRefuelStops(target, startFuel, stations):
    import heapq
    heap = []  # A maxheap is simulated using negative values
    stations.append((target, float('inf')))
    tank = startFuel
    ans = prev = 0
    for location, capacity in stations:
        tank -= location - prev
        while heap and tank < 0:  # must refuel in past
            tank += -heapq.heappop(heap)
            ans += 1
        if tank < 0:
            return -1
        heapq.heappush(heap, -capacity)
        prev = location

    return ans

 

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