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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:26:24.903000             🧑  作者: Mango

最大化从矩阵中选择的K个元素的总和,以便每个选择的元素必须在选择的行元素之后

简介

本题要求在矩阵中选择K个元素,使得每个选择的元素必须在所选行中已选择的元素之后,从而最大化这K个元素的总和。

思路

需要使用贪心算法来解决这个问题。

首先,将矩阵按行排序。接着,对于每一行,从高到低选择行中的元素,若选择的元素比之前已选择的元素都大,则将其加入到已选择的元素集合中。

一般地,若已经选择了p个元素,则若某一行中已选择的元素数量大于等于p,则该行后面的元素就可以全部忽略,因为它们都不可能成为最优解中的元素。

代码

以下代码实现了上述思路:

def max_sum(matrix, k):
    # 将矩阵按照行排序
    matrix = [sorted(row, reverse=True) for row in matrix]
    
    # 存储已选择元素的集合
    chosen = []
    
    # 遍历每一行
    for row in matrix:
        # 对于当前行中的每一个元素
        for element in row:
            # 如果该元素比之前的已选择元素都大
            if len(chosen) < k or element > chosen[0]:
                # 将该元素加入已选择元素的集合中
                chosen.append(element)
                chosen.sort(reverse=True)
                # 只保留当前已选择元素中的k个元素
                if len(chosen) > k:
                    chosen.pop(0)
    
    # 计算已选择元素的总和
    res = sum(chosen)
    
    return res
示例

考虑以下矩阵:

[[10, 20, 30, 40],
 [15, 25, 35, 45],
 [27, 29, 37, 48],
 [32, 33, 39, 50]]

如果选择K=3,则从矩阵中选择的三个元素必须在选择的行元素之后,其中一个最优解为40、45、50,对应的总和为135。使用上述代码计算得到的结果也为135。

总结

本题要求使用贪心算法实现最优解。在实现时,需要将矩阵按照行排序,然后在每一行中选择大于之前已选择元素的元素,并保留当前已选择元素中的k个元素即可。