贪心算法实现月饼销售收益的最大化


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  • 本文原创作者:谷哥的小弟
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题目描述

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月饼是中秋佳节传统美食,不同地区有许多不同风味的月饼。现给定每种月饼的库存量、总售价、以及市场的最大需求量,请计算商家可以获得的最大收益。

假如有3种月饼,其库存量分别为18、15、10万吨,总售价分别为75、72、45亿元。假设市场的最大需求量只有20万吨,那么最大收益策略应该是卖出第2种月饼15万吨、第3种月饼5万吨,终于获得 94.5亿元收益。

贪心算法

简单来说,贪心算法就是在做决策时每一步都做出最优的选择,通过每一步的最优选择从而形成整体的最优解。

从题目来看,我们要选出能赚最多钱的销售方式。假设市场有20万吨的需求量,我们有三种月饼,每种月饼的销售组合带来的收益是不同的。我们来想一下什么情况能使收益最大化?先卖出单价最高的月饼,卖完这种月饼之后再卖单价第二高的月饼,直到市场满足需求。

代码实现

具体代码实现如下,仅供参考。

MoonCakeType

package com.algorithm3;
/**
 * 本文作者:谷哥的小弟 
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 */
public class MoonCakeType {
    
    
	// 库存量
	private double stock;
	// 总售价
	private double totalPrice;
	// 单价
	private double unitPrice;

	public MoonCakeType() {
    
    

	}

	public MoonCakeType(double stock, double totalPrice) {
    
    
		this.stock = stock;
		this.totalPrice = totalPrice;
		this.unitPrice = totalPrice / stock;
	}

	public double getStock() {
    
    
		return stock;
	}

	public void setStock(double stock) {
    
    
		this.stock = stock;
	}

	public double getTotalPrice() {
    
    
		return totalPrice;
	}

	public void setTotalPrice(double totalPrice) {
    
    
		this.totalPrice = totalPrice;
	}

	public double getUnitPrice() {
    
    
		return unitPrice;
	}

	public void setUnitPrice(double unitPrice) {
    
    
		this.unitPrice = unitPrice;
	}

	@Override
	public String toString() {
    
    
		return "MoonCakeType [stock=" + stock + ", totalPrice=" + totalPrice + ", unitPrice=" + unitPrice + "]";
	}

}

在这里插入图片描述

Test

package com.algorithm3;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
/**
 * 本文作者:谷哥的小弟 
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 */
public class Test {
    
    
	public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    
		// 接收用户输入
		InputStream inputStream = System.in;
		InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(inputStream);
		BufferedReader bufferReader = new BufferedReader(inputStreamReader);
		// 第一行输入内容为:3 20 表示月饼的种类为3;总计需要20万吨
		String[] firstInputLine = bufferReader.readLine().split("\\s");
		// 第二行输入内容为:18 15 10 表示3种月饼各自的库存,单位为万吨
		String[] secondInputLine = bufferReader.readLine().split("\\s");
		// 第三行输入内容为:75 72 45 表示3种月饼各自的总价,单位为亿
		String[] thirdInputLine = bufferReader.readLine().split("\\s");

		// 获取用户输入的月饼品种数
		int typeNumber = Integer.valueOf(firstInputLine[0]);
		// 获取用户输入的月饼总需求量
		double totalDemand = Double.valueOf(firstInputLine[1]);
		// 总收益
		double maxIncome = 0;

		// 获取用户输入的每种月饼的库存和总价
		ArrayList<MoonCakeType> moonCakeTypeList = new ArrayList<>();
		for (int i = 0; i < typeNumber; i++) {
    
    
			double stock = Double.valueOf(secondInputLine[i]);
			double totalPrice = Double.valueOf(thirdInputLine[i]);
			MoonCakeType moonCakeType = new MoonCakeType(stock, totalPrice);
			moonCakeTypeList.add(moonCakeType);
		}

		System.out.println("排序前的月饼:" + Arrays.toString(moonCakeTypeList.toArray()));

		// 依据单价将月饼排序
		Collections.sort(moonCakeTypeList, new Comparator<MoonCakeType>() {
    
    
			@Override
			public int compare(MoonCakeType mct1, MoonCakeType mct2) {
    
    
				if (mct2.getUnitPrice() - mct1.getUnitPrice() > 0) {
    
    
					return 1;
				} else {
    
    
					return -1;
				}
			}
		});

		System.out.println("排序后的月饼:" + Arrays.toString(moonCakeTypeList.toArray()));

		// 从价格高的月饼开始售卖
		for (int i = 0; i < moonCakeTypeList.size(); i++) {
    
    
			MoonCakeType moonCakeType = moonCakeTypeList.get(i);
			double currentIncome = 0;
			double currentNumber = 0;
			if (moonCakeType.getStock() <= totalDemand) {
    
    
				// 本次售卖的收益
				currentIncome = moonCakeType.getTotalPrice();
				// 计算已产生的收益
				maxIncome = maxIncome + currentIncome;
				// 本次售卖的数量
				currentNumber = moonCakeType.getStock();
				// 计算剩余需求量
				totalDemand = totalDemand - currentNumber;
			} else {
    
    
				// 本次售卖的收益
				currentIncome = totalDemand * moonCakeType.getUnitPrice();
				// 计算已产生的收益
				maxIncome = maxIncome + currentIncome;
				// 本次售卖的数量
				currentNumber = totalDemand;
				// 计算剩余需求量
				totalDemand = 0;
			}
			System.out.println("本次售卖的月饼,单价=" + moonCakeType.getUnitPrice()+"元");
			System.out.println("本次售卖的月饼,数量=" + currentNumber+"万吨");
			System.out.println("本次售卖的月饼,收益=" + currentIncome+"亿元");
			System.out.println("---------------------");
			if (totalDemand == 0) {
    
    
				break;
			}
		}

		// 保留两位小数输出结果
		System.out.println(String.format("最终总收益为%.2f亿元", maxIncome));
	}
}

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测试结果

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