Python贪心算法解决收银员找零问题

场景描述

        在超市结账时，假设只有1分、5分、1角、3角、5角、1元的硬币，如果需要找零钱，给定需要找的零钱数目，使收银员找给顾客的硬币数量最少，运行程序如图：

知识补充

        贪心算法是指在当前问题求解中，总是做出当前的最好选择，也就是局部最优解！使用贪心策略必须保证无后效性，也就是某个状态以后的过程不会影响到状态之前，同时局部最优策略可以产生全局最优解。

贪心算法一般的解决步骤是：

        1.建立数学模型来描述问题；
        2.把求解的问题分成若干个子问题；
        3.对每一子问题求解，得到子问题的局部最优解；
        4.把子问题的局部最优解合成原来问题的一个解。

定义函数功能

初始化收银员拥有零钱数

        通过input得到每种零钱数量，定义收银员拥有的总零钱数，防止无法进行找零，同时确定各面值硬币的数量。

"""
    通过输入获取总零钱
"""
def new_coin():
    print("=====收银员总零钱统计=====")
    coin = [0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0]
    coin_num = []
    sum = 0
    for index, i in enumerate(coin):
        num = int(input('收银员{}面值硬币有几个？'.format(i)))
        coin_num.append(num)
        sum += i * num
    print("收银员总零钱数:{0}".format(sum))
    return sum, coin, coin_num

编写找零

        从最大硬币面值开始，计算这一类面值可以找多少金额，每一类面值硬币的找零数量就是一个子问题，同时汇总以达到总硬币数最小的目标。

""" 
    计算找零 
"""
def change(sum, coin, coin_num):
    print('==========找零==========')
    s = float(input("请输入要找零金额:"))
    # 找零比收银员总零钱数大
    if s > sum:
        print("收银员零钱不够！")
    else:
        # 贪心算法要总硬币数最少，从最大面值开始找零
        i = len(coin) - 1
        while i >= 0:
            if s >= coin[i]:
                n = int(s / coin[i])
                if n > coin_num[i]:
                    n = coin_num[i]
                #贪心算法 动态改变找零总值
                s -= n * coin[i]
                print("用了{0}面值的硬币{1}个".format(coin[i], n))
            i -= 1
        print("找零结束！")

完整代码实现

 
"""
    通过输入获取总零钱
"""
def new_coin():
    print("=====收银员总零钱统计=====")
    coin = [0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0]
    coin_num = []
    sum = 0
    for index, i in enumerate(coin):
        num = int(input('收银员{}面值硬币有几个？'.format(i)))
        coin_num.append(num)
        sum += i * num
    print("收银员总零钱数:{0}".format(sum))
    return sum, coin, coin_num
 
 
""" 计算找零 """
def change(sum, coin, coin_num):
    print('==========找零==========')
    s = float(input("请输入要找零金额:"))
    # 找零比收银员总零钱数大
    if s > sum:
        print("收银员零钱不够！")
    else:
        # 贪心算法要总硬币数最少，从最大面值开始找零
        i = len(coin) - 1
        while i >= 0:
            if s >= coin[i]:
                n = int(s / coin[i])
                if n > coin_num[i]:
                    n = coin_num[i]
                #贪心算法 动态改变找零总值
                s -= n * coin[i]
                print("用了{0}面值的硬币{1}个".format(coin[i], n))
            i -= 1
        print("找零结束！")
 
 
if __name__ == '__main__':
    print("============收银员找零================")
    sum, coin, coin_num = new_coin()
    change(sum, coin, coin_num)

PS： 个人原因，断更许久，今天开始慢慢接上之前的更新。

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