PL/I 语言贪心算法入门示例
贪心算法是一种在每一步选择中都采取当前状态下最好或最优的选择，从而希望导致结果是全局最好或最优的算法策略。PL/I（Programming Language One）是一种高级程序设计语言，它结合了多种编程语言的特性，如COBOL、FORTRAN和ALGOL。本文将围绕PL/I语言，通过一个贪心算法的入门示例，帮助读者理解贪心算法的基本概念和应用。
贪心算法概述
贪心算法通常用于解决最优解问题，它通过一系列局部最优的选择来构造出全局最优解。贪心算法的特点是简单、直观，但并不总是能保证得到最优解。在某些情况下，贪心算法可能无法找到最优解，但它在很多实际问题中都能提供有效的近似解。
PL/I 语言简介
PL/I 是一种高级程序设计语言，它旨在提供一种既适用于科学计算又适用于商业应用的通用编程语言。PL/I 语言具有以下特点：
- 强大的数据类型和结构
- 高效的数组处理能力
- 强大的字符串处理能力
- 支持多种控制结构，如循环、条件语句等
- 支持多种输入输出操作
贪心算法入门示例：硬币找零问题
硬币找零问题是一个经典的贪心算法问题。给定一定数量的硬币和找零金额，我们需要找出最少数量的硬币来凑出这个金额。
算法思路
1. 将硬币按照面值从大到小排序。
2. 从最大面值的硬币开始，尽可能多地使用该面值的硬币。
3. 重复步骤2，直到找零金额为0。
PL/I 语言实现
以下是一个使用PL/I语言实现的贪心算法示例，用于解决硬币找零问题。
pl/i
IDENTIFICATION DIVISION.
PROGRAM-ID. CoinChange.
ENVIRONMENT DIVISION.
INPUT-OUTPUT SECTION.
FILE-CONTROL.
SELECT COIN-FILE ASSIGN TO "COIN.DAT".
DATA DIVISION.
FILE SECTION.
FD COIN-FILE.
01 COIN-REC.
05 COIN-VALUE PIC 9(2).
WORKING-STORAGE SECTION.
01 COIN-VALUES.
05 COIN-VALUE-TABLE OCCURS 10 TIMES.
10 COIN-VALUE PIC 9(2).
01 COIN-AMOUNT.
05 COIN-AMOUNT-VALUE PIC 9(4).
01 COIN-CHANGE.
05 COIN-CHANGE-TABLE OCCURS 10 TIMES.
10 COIN-CHANGE-QUANTITY PIC 9(2).
01 INDEX.
05 INDEX-VALUE PIC 9(2) VALUE 1.
01 TOTAL-CHANGE.
05 TOTAL-CHANGE-VALUE PIC 9(4) VALUE 0.
PROCEDURE DIVISION.
OPEN INPUT COIN-FILE.
READ COIN-FILE INTO COIN-REC UNTIL END-OF-FILE.
CLOSE COIN-FILE.
PERFORM VARYING INDEX-VALUE FROM 1 BY 1 UNTIL INDEX-VALUE > 10
MOVE COIN-VALUE TO COIN-VALUE-TABLE(INDEX-VALUE)
END-PERFORM.
SORT COIN-VALUE-TABLE DESCENDING.
ACCEPT COIN-AMOUNT.
PERFORM VARYING INDEX-VALUE FROM 1 BY 1 UNTIL INDEX-VALUE > 10
IF COIN-AMOUNT-VALUE > COIN-VALUE-TABLE(INDEX-VALUE)
COMPUTE COIN-CHANGE-QUANTITY(INDEX-VALUE) = COIN-AMOUNT-VALUE / COIN-VALUE-TABLE(INDEX-VALUE)
COMPUTE TOTAL-CHANGE-VALUE = TOTAL-CHANGE-VALUE + COIN-CHANGE-QUANTITY(INDEX-VALUE) COIN-VALUE-TABLE(INDEX-VALUE)
COMPUTE COIN-AMOUNT-VALUE = COIN-AMOUNT-VALUE - TOTAL-CHANGE-VALUE
END-IF
END-PERFORM.
DISPLAY "Total number of coins: " TOTAL-CHANGE-VALUE.
STOP RUN.
代码解析
- ENVIRONMENT DIVISION：定义了输入输出环境，包括文件控制。
- DATA DIVISION：定义了程序的数据部分，包括文件描述、工作存储和输入输出数据。
- PROCEDURE DIVISION：定义了程序的主要逻辑。
- 打开文件，读取硬币面值。
- 排序硬币面值。
- 读取找零金额。
- 遍历硬币面值，计算所需硬币数量。
- 显示总硬币数量。
总结
本文通过一个硬币找零问题的贪心算法示例，展示了如何在PL/I语言中实现贪心算法。贪心算法虽然简单，但在很多实际问题中都能提供有效的解决方案。通过学习PL/I语言和贪心算法，读者可以更好地理解和应用这两种技术。
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