贪心算法实现月饼销售收益的最大化

Posted 2022-09-17 谷哥的小弟

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• 本文原创作者：谷哥的小弟
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题目描述

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 + "]";
	

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;
/**
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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));
	

测试结果