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Objective-C 实现活动选择问题算法
活动选择问题是一个典型的贪心算法应用,其目标是从多个活动中选择尽可能多的活动,使得这些活动之间没有重叠。每个活动都有一个开始时间和结束时间。解决这个问题的常用方法是选择结束时间最早的活动,这样可以最大化后续活动的选择空间。
在 Objective-C 中实现活动选择问题可以按照以下步骤进行:
创建活动模型
首先,我们需要定义一个类来表示活动。活动可以有以下属性:startTime)endTime)name,可选)定义一个 Activity 类继承自 NSObject:
@interface Activity : NSObject@property (nonatomic, assign) NSInteger startTime;@property (nonatomic, assign) NSInteger endTime;@property (nonatomic, copy) NSString *name;@end
排序活动
为了实现贪心算法,我们需要按照结束时间排序活动。早结束的活动被优先选择,因为它们为后续的活动提供了更多的空间。创建一个排序方法,比较两个活动的结束时间:
- (NSInteger)compareToActivity:(Activity *)otherActivity { return self.endTime - otherActivity.endTime;}选择最大非冲突集合
初始化一个空的活动列表,然后依次遍历排序后的活动列表。对于每个活动,检查它是否与当前已选活动列表中的任何活动冲突。如果不冲突,则将其加入列表中。例如,使用一个集合来存储已选活动的开始时间:
NSMutableSet *selectedActivitiesStartTimes = [NSMutableSet new];NSInteger latestEnd = 0;for (Activity *activity in sortedActivities) { if (!selectedActivitiesStartTimes containsObject:[NSNumber numberWithInteger:activity.startTime]] { [selectedActivitiesStartTimes addObject:[NSNumber numberWithInteger:activity.endTime]]; latestEnd = max(latestEnd, activity.endTime); }}返回结果
最终,返回已选活动的数量和它们的详细信息。可以通过集合或数组来存储结果。完整的实现代码如下:
#import@interface Activity : NSObject@property (nonatomic, assign) NSInteger startTime;@property (nonatomic, assign) NSInteger endTime;@property (nonatomic, copy) NSString *name;@end@implementation Activity- (NSInteger)compareToActivity:(Activity *)otherActivity { return self.endTime - otherActivity.endTime;}+ (NSArray *activitiesWithTimeSlots) { // 生成一些测试活动 Activity *a1 = [[Activity alloc] init]; a1.startTime = 1; a1.endTime = 3; a1.name = @"会议1"; Activity *a2 = [[Activity alloc] init]; a2.startTime = 2; a2.endTime = 5; a2.name = @"会议2"; Activity *a3 = [[Activity alloc] init]; a3.startTime = 4; a3.endTime = 7; a3.name = @"会议3"; Activity *a4 = [[Activity alloc] init]; a4.startTime = 6; a4.endTime = 9; a4.name = @"会议4"; Activity *a5 = [[Activity alloc] init]; a5.startTime = 8; a5.endTime = 12; a5.name = @"会议5"; // 排序活动 NSArray *sortedActivities = [a1, a2, a3, a4, a5].sortedUsingComparator:^NSInteger(_ Activity *a, _ Activity *b) { return a.endTime - b.endTime; }; NSMutableSet *selectedStartTimes = [NSMutableSet new]; NSInteger latestEnd = 0; for (Activity *activity in sortedActivities) { if (!selectedStartTimes containsObject:[NSNumber numberWithInteger:activity.startTime]) { [selectedStartTimes addObject:[NSNumber numberWithInteger:activity.endTime]]; latestEnd = max(latestEnd, activity.endTime); } } // 收集结果 NSMutableArray *result = [NSMutableArray new]; for (Activity *activity in sortedActivities) { if (!selectedStartTimes containsObject:[NSNumber numberWithInteger:activity.startTime]) { [result addObject:activity]; } } return [result array];}+ (void)main { NSArray *activities = [self activitiesWithTimeSlots]; NSInteger count = [[self selectMaximumNonOverlappingActivities:activities] count]; NSLog(@"选择了 %d 个不重叠的活动", count);}+ (NSArray *selectMaximumNonOverlappingActivities:(NSArray *activities) { if (activities.count == 0) { return [NSArray new]; } Activity *latestActivity = activities[0]; NSMutableSet *selectedActivities = [NSMutableSet new]; NSMutableSet *startTimeSet = [NSMutableSet new]; for (Activity *activity in activities) { if (!startTimeSet containsObject:[NSNumber numberWithInteger:activity.startTime]) { [startTimeSet addObject:[NSNumber numberWithInteger:activity.endTime]]; latestActivity = activity; } } // 收集结果 NSMutableArray *result = [NSMutableArray new]; for (Activity *activity in activities) { if (!startTimeSet containsObject:[NSNumber numberWithInteger:activity.startTime]) { [result addObject:activity]; } } return [result array];}
这个实现代码完成了以下工作:
Activity 类来表示活动通过这种方法,可以在 Objective-C 中高效地解决活动选择问题。
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