区间图着色问题（贪心算法）C++实现

痛定思痛。 2022-06-18 11:18 264阅读 0赞

区间图着色问题

问题描述：假设要用很多个教室对一组活动进行调度。我们希望使用尽可能少的教室来调度所有活动。请给出一个算法，来确定哪一个活动使用哪一间教室。

这个问题也被称为区间图着色问题，即相容的活动着同色，不相容的着不同颜色，使得所用颜色数最少。

//贪心算法

\#include "stdafx.h"  
\#include<iostream>  
\#define N 100  
using namespace std;

struct Activity  
\{  
int number; //活动编号  
int begin; //活动开始时间  
int end; //活动结束时间  
bool flag;//此活动是否被选择  
int roomNum; //此活动在哪间教室举行  
\};  
//对于活动集，按照结束时间递增排序,使用快速排序  
void fast\_sort(Activity \*act,int f,int t)  
\{  
if(f<t)  
\{  
int i = f-1,j = f;  
Activity a = act\[t\];  
while(j<t)  
\{  
if(act\[j\].end<=a.end)  
\{  
i++;  
Activity temp1 = act\[i\];  
act\[i\] = act\[j\];  
act\[j\] = temp1;  
\}  
j++;  
\}  
Activity temp2 = act\[t\];  
act\[t\] = act\[i+1\];  
act\[i+1\] = temp2;  
fast\_sort(act,f,i);  
fast\_sort(act,i+2,t);  
\}  
\}  
//把每一个相容的活动集添加到一个教室，使得教室数目最少  
int select\_room(Activity \*act,int \*time,int n)  
\{  
int i = 1;  
int j = 1;  
int sumRoom;  
//目前所用的教室数目  
sumRoom = 1;  
int sumAct;  
//目前有多少活动被选择了  
sumAct = 1;  
//教室1目前最晚时间为排在最前面的活动的结束时间  
time\[1\] = act\[0\].end;  
//最先结束的活动放在教室1中  
act\[0\].roomNum = 1;  
for(i=1;i<n;i++)  
\{  
for(j=1;j<=sumRoom;j++)  
\{  
//如果活动act\[i\]的开始时间大于等于j教室目前的最晚结束时间且此活动还没有被选择，  
//则此活动与目前这间教室里面的活动是兼容的，可以加入进去  
if((act\[i\].begin>=time\[j\])&&(!act\[i\].flag))  
\{  
//此活动的教室号码  
act\[i\].roomNum = j;  
//此活动被选择  
act\[i\].flag = true;  
//更新此教室的最晚时间  
time\[j\] = act\[i\].end;  
//被选择的活动数目加1  
sumAct ++;  
\}  
\}  
//说明活动没有全部被选择，而所有活动都遍历一遍  
//所以需要再加一个教室，从头再遍历  
if(sumAct<n&&i==n-1)  
\{  
//从头开始遍历  
i = 0;  
//教室数目加1  
sumRoom = sumRoom+1;  
\}  
\}  
return sumRoom;  
\}

int \_tmain(int argc, \_TCHAR\* argv\[\])  
\{  
int cases;  
Activity act\[N\];  
//用来记录每个教室目前最晚完成的活动的结束时间  
int time\[N\];  
cout<<"请输入案例的个数："<<endl;  
cin>>cases;  
while(cases--)  
\{  
int n;  
cout<<"请输入活动的数目："<<endl;  
cin>>n;  
int i;  
for(i=0;i<n;i++)  
\{  
time\[i+1\] = 0; //初始化每个教室目前最晚的时间为0  
act\[i\].number = i+1;  
act\[i\].flag = false; //初始化每个活动都未被选择  
act\[i\].roomNum = 0; //初始化每个活动都占用教室  
cout<<"活动"<<i+1<<"开始时间：";  
cin>>act\[i\].begin;  
cout<<"活动"<<i+1<<"结束时间：";  
cin>>act\[i\].end;  
\}  
fast\_sort(act,0,n-1);  
int roomNum =select\_room(act,time,n);  
cout<<"所用教室总数为："<<roomNum<<endl;  
cout<<"每个活动在哪一个教室中："<<endl;  
for(i=0;i<n;i++)  
\{  
cout<<"活动"<<act\[i\].number<<"在教室"<<act\[i\].roomNum<<"中"<<endl;  
\}  
\}  
system("pause");  
return 0;  
\}

\-------------------------------------------------程序测试----------------------------------------------------

请输入案例的个数：  
1  
请输入活动的数目：  
11  
活动1开始时间：1  
活动1结束时间：4  
活动2开始时间：3  
活动2结束时间：5  
活动3开始时间：0  
活动3结束时间：6  
活动4开始时间：5  
活动4结束时间：7  
活动5开始时间：3  
活动5结束时间：8  
活动6开始时间：5  
活动6结束时间：9  
活动7开始时间：6  
活动7结束时间：10  
活动8开始时间：8  
活动8结束时间：11  
活动9开始时间：8  
活动9结束时间：12  
活动10开始时间：2  
活动10结束时间：13  
活动11开始时间：12  
活动11结束时间：14  
所用教室总数为：5  
每个活动在哪一个教室中：  
活动1在教室1中  
活动2在教室2中  
活动3在教室3中  
活动4在教室1中  
活动5在教室4中  
活动6在教室2中  
活动7在教室3中  
活动8在教室1中  
活动9在教室4中  
活动10在教室5中  
活动11在教室1中  
请按任意键继续. . .