貪心法習(xí)題匯總

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貪心法習(xí)題匯總貪心法習(xí)題匯總3.1排隊(duì)接水源程序名water.???(pas,c,cpp)可執(zhí)行文件名water.exe輸入文件名water.in輸出文件名water.out【問(wèn)題描述】有n個(gè)人在一個(gè)水龍頭前排隊(duì)接水,假如每個(gè)人接水的時(shí)間為Ti,請(qǐng)編程找出這n個(gè)人排隊(duì)的一種順序,使得n個(gè)人的平均等待時(shí)間最小?!据斎搿枯斎胛募矁尚?,第一行為n;第二行分別表示第1個(gè)人到第n個(gè)人每人的接水時(shí)間T1,T2,…,Tn,每個(gè)數(shù)據(jù)之間有1個(gè)空格?!据敵觥枯敵鑫募袃尚?,第一行為一種排隊(duì)順序,即1到n的一種排列;第二行為這種排列方案下的平均等待時(shí)間(輸出結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)?!緲永縲ater.inwater.out103278149610556121991000234335599812291.90【算法分析】平均等待時(shí)間是每個(gè)人的等待時(shí)間之和再除以n,因?yàn)閚是一個(gè)常數(shù),所以等待時(shí)間之和最小,也就是平均等待時(shí)間最小。假設(shè)是按照1~n的自然順序排列的,則這個(gè)問(wèn)題就是求以下公式的最小值:如果用窮舉的方法求解,就需要我們產(chǎn)生n個(gè)人的所有不同排列,然后計(jì)算每種排列所需要等待的時(shí)間之和,再“打擂臺(tái)”得到最小值,但這種方法需要進(jìn)行n!次求和以及判斷,時(shí)間復(fù)雜度很差!其實(shí),我們認(rèn)真研究一下上面的公式,發(fā)現(xiàn)可以改寫成如下形式:這個(gè)公式何時(shí)取最小值呢?對(duì)于任意一種排列k1,k2,k3,…,kn,當(dāng)≤≤≤…≤時(shí),total取到最小值。如何證明呢?方法如下:因?yàn)榧僭O(shè)i

1貪心法習(xí)題匯總我們發(fā)現(xiàn)上述△total恒大于0,所以也說(shuō)明了任何次序的改變,都會(huì)導(dǎo)致等待時(shí)間的增加。從而證明了我們的設(shè)想。既然如此,我們就得到了一種最有貪心策略:把接水時(shí)間少的人盡可能排在前面。這樣一樣,問(wèn)題的本質(zhì)就變成:把n個(gè)等待時(shí)間按非遞減順序排列,輸出這種排列,并求出這種排列下的平均等待時(shí)間。17/17

2貪心法習(xí)題匯總3.2智力大沖浪源程序名riddle.???(pas,c,cpp)可執(zhí)行文件名riddle.exe輸入文件名riddle.in輸出文件名riddle.out【問(wèn)題描述】小偉報(bào)名參加中央電視臺(tái)的智力大沖浪節(jié)目。本次挑戰(zhàn)賽吸引了眾多參賽者,主持人為了表彰大家的勇氣,先獎(jiǎng)勵(lì)每個(gè)參賽者m元。先不要太高興!因?yàn)檫@些錢還不一定都是你的?!接下來(lái)主持人宣布了比賽規(guī)則:首先,比賽時(shí)間分為n個(gè)時(shí)段(n≤500),它又給出了很多小游戲,每個(gè)小游戲都必須在規(guī)定期限ti前完成(1≤ti≤n)。如果一個(gè)游戲沒(méi)能在規(guī)定期限前完成,則要從獎(jiǎng)勵(lì)費(fèi)m元中扣去一部分錢wi,wi為自然數(shù),不同的游戲扣去的錢是不一樣的。當(dāng)然,每個(gè)游戲本身都很簡(jiǎn)單,保證每個(gè)參賽者都能在一個(gè)時(shí)段內(nèi)完成,而且都必須從整時(shí)段開(kāi)始。主持人只是想考考每個(gè)參賽者如何安排組織自己做游戲的順序。作為參賽者,小偉很想贏得冠軍,當(dāng)然更想贏取最多的錢!注意:比賽絕對(duì)不會(huì)讓參賽者賠錢!【輸入】輸入文件riddle.in,共4行。第1行為m,表示一開(kāi)始獎(jiǎng)勵(lì)給每位參賽者的錢;第2行為n,表示有n個(gè)小游戲;第3行有n個(gè)數(shù),分別表示游戲1到n的規(guī)定完成期限;第4行有n個(gè)數(shù),分別表示游戲1到n不能在規(guī)定期限前完成的扣款數(shù)?!据敵觥枯敵鑫募iddle.out,僅1行。表示小偉能贏取最多的錢?!緲永縭iddle.inriddle.out1000099507424314670605040302010【算法分析】因?yàn)椴煌男∮螒虿荒軠?zhǔn)時(shí)完成時(shí)具有不同的扣款權(quán)數(shù),而且是最優(yōu)解問(wèn)題,所以本題很容易就想到了貪心法。貪心的主要思想是要讓扣款數(shù)值大的盡量準(zhǔn)時(shí)完成。這樣我們就先把這些任務(wù)按照扣款的數(shù)目進(jìn)行排序,把大的排在前面,先進(jìn)行放置。假如罰款最多的一個(gè)任務(wù)的完成期限是k,我們應(yīng)該把它安排在哪個(gè)時(shí)段完成呢?應(yīng)該放在第k個(gè)時(shí)段,因?yàn)榉旁?~k任意一個(gè)位置,效果都是一樣的。一旦出現(xiàn)一個(gè)不可能在規(guī)定時(shí)限前完成的任務(wù),則把其扔到最大的一個(gè)空時(shí)間段,這樣必然是最優(yōu)的,因?yàn)椴荒芡瓿傻娜蝿?wù),在任意一個(gè)時(shí)間段中罰款數(shù)目都是一樣的,具體實(shí)現(xiàn)請(qǐng)看下面的參考程序1。本題也可以有另外一種貪心算法,即先把所有的數(shù)據(jù)按照結(jié)束時(shí)間的先后排序,然后從前向后掃描。當(dāng)掃描到第n個(gè)時(shí)段,發(fā)現(xiàn)里面所分配的任務(wù)的結(jié)束時(shí)間等于n-1,那么就說(shuō)明在前面這些任務(wù)中必須舍棄一個(gè),于是再掃描第1~n這n個(gè)時(shí)段,挑出一個(gè)最小的去掉并累加扣款值,然后再去調(diào)整排列順序,讓后面的元素填補(bǔ)前面的空缺,具體實(shí)現(xiàn)請(qǐng)看下面的參考程序2。17/17

3貪心法習(xí)題匯總3.3取火柴游戲源程序名match.???(pas,c,cpp)可執(zhí)行文件名match.exe輸入文件名match.in輸出文件名match.out【問(wèn)題描述】輸入k及k個(gè)整數(shù)n1,n2,…,nk,表示有k堆火柴棒,第i堆火柴棒的根數(shù)為ni;接著便是你和計(jì)算機(jī)取火柴棒的對(duì)弈游戲。取的規(guī)則如下:每次可以從一堆中取走若干根火柴,也可以一堆全部取走,但不允許跨堆取,也不允許不取。誰(shuí)取走最后一根火柴為勝利者。例如:k=2,n1=n2=2,A代表你,P代表計(jì)算機(jī),若決定A先?。篈:(2,2)→(1,2){從一堆中取一根}P:(1,2)→(1,1){從另一堆中取一根}A:(1,1)→(1,0)P:(1,0)→(0,0){P勝利}如果決定A后?。篜:(2,2)→(2,0)A:(2,0)→0,0){A勝利}又如k=3,n1=1,n2=2,n3=3,A決定后取:P:(1,2,3)→(0,2,3)A:(0,2,3)→(0,2,2)A已將游戲歸結(jié)為(2,2)的情況,不管P如何取A都必勝。編一個(gè)程序,在給出初始狀態(tài)之后,判斷是先取必勝還是先取必?cái)?,如果是先取必勝,?qǐng)輸出第一次該如何取。如果是先取必?cái)?,則輸出“l(fā)ose”?!緲永?】match.inmatch.out343{表示第一次從第3堆取4個(gè)出來(lái),必勝}369365{第一次取后的狀態(tài)}【樣例2】match.inmatch.out4lose{先取必?cái)15221910【算法分析】從問(wèn)題的描述分析,可以將問(wèn)題中的k堆火柴棒抽象為k個(gè)非負(fù)整數(shù),而每取一次火柴棒可抽象為使其中的一個(gè)自然數(shù)變小,當(dāng)所有的數(shù)都變?yōu)?時(shí),游戲結(jié)束,最后—次取火柴棒的人為勝方。當(dāng)k較小,且k堆火柴棒也都較小時(shí),可使用遞推的方法來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題,具體做法是從終了狀態(tài)(全零)反推出初始狀態(tài)的值是先取必勝還是先取必?cái)?,因?yàn)槟骋粻顟B(tài)的值可以從它的所有的取一次后的下一狀態(tài)得到,如果某狀態(tài)的所有的下一狀態(tài)都為先取必?cái)。瑒t這一狀態(tài)為先取必勝,否則為先取必?cái) ?7/17

4貪心法習(xí)題匯總但當(dāng)k和ni都很大時(shí),上述方法很難行得通,為了解決這個(gè)問(wèn)題,首先引進(jìn)關(guān)于n個(gè)非負(fù)整數(shù)的奇偶狀態(tài)的定義:如果把n個(gè)非負(fù)整數(shù)都化成二進(jìn)制數(shù),然后對(duì)n個(gè)二進(jìn)制數(shù)按位相加(不進(jìn)行進(jìn)位),若每一位相加的結(jié)果都為偶數(shù),則稱這n個(gè)非負(fù)整數(shù)的狀態(tài)為偶狀態(tài),否則稱之為奇狀態(tài)??梢宰C明:任何一個(gè)偶狀態(tài)在某一個(gè)數(shù)變小后一定成為奇狀態(tài),而對(duì)任何一個(gè)奇狀態(tài),必定可以通過(guò)將某一個(gè)數(shù)的值變小,使得改變后的狀態(tài)成為偶狀態(tài)。前一種情況是顯然的,因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)變小以后其對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)至少有一位發(fā)生改變。這一位的改變就破壞了原來(lái)的偶狀態(tài)。后一種情況可以通過(guò)構(gòu)造的方法來(lái)證明,首先對(duì)任何一個(gè)奇狀態(tài),從高位向低位尋找到第一位按位加之和為奇數(shù)的二進(jìn)制位,設(shè)這一位為第k位,則n個(gè)數(shù)的對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)中至少存在一個(gè)數(shù),其第k位為1,將這個(gè)二進(jìn)制數(shù)的第k位變成0,則所有二進(jìn)制數(shù)的第k位上的數(shù)字之和就變成了偶數(shù)。然后再對(duì)這個(gè)數(shù)的比k位低的所有位作如下調(diào)整:如果所有二進(jìn)制數(shù)在該位按位加之和為偶數(shù),則不改變?cè)撐坏闹担駝t改變?cè)摂?shù)在該位的值,若原來(lái)的值為0,則改為1,若原來(lái)的值為1,則改為0,這樣就構(gòu)造出了一個(gè)偶狀態(tài),并且被改變的那個(gè)數(shù)一定變小了,因?yàn)檫@個(gè)數(shù)被改變的所有二進(jìn)制位中的最高位從1變成了0。如n=3時(shí),三堆火柴棒的數(shù)量分別為3,6,9,則3=(0011)2,6=(0110)2,9=(1001)2,最高位之和為1,其中9對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)的最高位為1,將其變?yōu)?,次高位之和也是1,9對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)的次高位為0,根據(jù)證明過(guò)程將其變?yōu)?,最后二位數(shù)字之和均為偶數(shù),無(wú)需作任何改變,這樣9=(1001)2被變成了(0101)2=5,顯然,3=(0011)2,6=(0110)2,5=(0101)2是一個(gè)偶狀態(tài)。有了前面的分析,一種貪心算法就出來(lái)了。程序中用n個(gè)包含16個(gè)元素的數(shù)組(線性表)來(lái)存放對(duì)每個(gè)非負(fù)整數(shù)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù),如b[i,0]存放第i個(gè)數(shù)的最低位,n個(gè)數(shù)的狀態(tài)取決于它們對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)的各位數(shù)字之和的奇偶性,而各位數(shù)字之和的奇偶性只需用0和1來(lái)表示,0表示偶,1表示奇。最后的狀態(tài)(全0)為偶狀態(tài),所以開(kāi)始狀態(tài)為偶狀態(tài)時(shí),先取必?cái)?,因?yàn)橄热『缶置孀兂闪似鏍顟B(tài),后取方一定可將字取成偶狀態(tài),直至取光為止。反之則先取必勝?!竞笥洝看蠹叶贾绹?guó)際象棋特級(jí)大師卡斯帕羅夫與IBM公司研制的“深藍(lán)”超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行國(guó)際象棋人機(jī)大戰(zhàn)的事吧!有了以上算法后,我們也可以編寫出這樣一個(gè)游戲程序。讓程序代表計(jì)算機(jī)與人做取火柴棒游戲,由人或計(jì)算機(jī)先取,要求你編的程序能夠盡可能使計(jì)算機(jī)獲勝。17/17

5貪心法習(xí)題匯總3.4加工生產(chǎn)調(diào)度源程序名prod.???(pas,c,cpp)可執(zhí)行文件名prod.exe輸入文件名prod.in輸出文件名prod.out【問(wèn)題描述】某工廠收到了n個(gè)產(chǎn)品的訂單,這n個(gè)產(chǎn)品分別在A、B兩個(gè)車間加工,并且必須先在A車間加工后才可以到B車間加工。某個(gè)產(chǎn)品i在A、B兩車間加工的時(shí)間分別為Ai、Bi。怎樣安排這n個(gè)產(chǎn)品的加工順序,才能使總的加工時(shí)間最短。這里所說(shuō)的加工時(shí)間是指:從開(kāi)始加工第一個(gè)產(chǎn)品到最后所有的產(chǎn)品都已在A、B兩車間加工完畢的時(shí)間?!据斎搿康谝恍袃H—個(gè)數(shù)據(jù)n(0

6貪心法習(xí)題匯總設(shè)S=

7貪心法習(xí)題匯總其中,按照上面的假設(shè),有T<=T’,所以有:從而有:即:這說(shuō)是所謂的Johnson公式,也就是說(shuō)在此公式成立的條件下,優(yōu)先安排任務(wù)Ji在Jj之前可以得到最優(yōu)解。也就是在A車間加工時(shí)間短的安排在前面,在B車間加工時(shí)間短的任務(wù)安排在后面。以樣例數(shù)據(jù)為例:(A1,A2,A3,A4,A5)=(3,5,8,7,10)(B1,B2,B3,B4,B5)=(6,2,1,4,9)則(m1,m2,m3,m4,m5)=(3,2,1,4,9)排序之后為:(m3,m2,m1,m4,m5)處理m3,因?yàn)閙3=B3,所以m3安排在后面(,,,,3);處理m2,因?yàn)閙2=B2,所以m2安排在后面(,,,2,3);處理m1,因?yàn)閙1=A1,所以m1安排在前面(1,,,2,3);處理m4,因?yàn)閙4=B4,所以m4安排在后面(1,,4,2,3);處理m5,因?yàn)閙5=B5,所以m5安排在后面(1,5,4,2,3)。從而得到加工的順序1,5,4,2,3。計(jì)算出最短的加工時(shí)間34?!狙a(bǔ)充說(shuō)明】由于本題的原始數(shù)據(jù)并沒(méi)有保證數(shù)據(jù)間沒(méi)有重復(fù),所以在數(shù)據(jù)有重復(fù)的情況下生產(chǎn)調(diào)度安排并不是惟一的。但是最少的加工時(shí)間是惟一的。17/17

8貪心法習(xí)題匯總3.5最大乘積源程序名maxmul.???(pas,c,cpp)可執(zhí)行文件名maxmul.exe輸入文件名maxmul.in輸出文件名maxmul.out【問(wèn)題描述】一個(gè)正整數(shù)一般可以分為幾個(gè)互不相同的自然數(shù)的和,如3=1+2,4=1+3,5=1+4=2+3,6=1+5=2+4,…。現(xiàn)在你的任務(wù)是將指定的正整數(shù)n分解成若干個(gè)互不相同的自然數(shù)的和,且使這些自然數(shù)的乘積最大?!据斎搿恐灰粋€(gè)正整數(shù)n,(3≤n≤10000)?!据敵觥康谝恍惺欠纸夥桨?,相鄰的數(shù)之間用一個(gè)空格分開(kāi),并且按由小到大的順序。第二行是最大的乘積。【樣例】maxmul.inmaxmul.out1023530【算法分析】初看此題,很容易想到用回溯法進(jìn)行搜索,但是這里的n范圍比較大,最多到10000,如果盲目搜索,運(yùn)行時(shí)間比較長(zhǎng),效率很低,對(duì)于部分?jǐn)?shù)據(jù)可能得到結(jié)果,對(duì)于大部分?jǐn)?shù)據(jù)會(huì)超時(shí)或棧溢出。先來(lái)看看幾個(gè)n比較小的例子,看能否從中找出規(guī)律:n分解方案最大的乘積5236624873412835159234241023530可以發(fā)現(xiàn),將n分解成a1,a2,a3,a4,…,am這m個(gè)自然數(shù),該序列為從2開(kāi)始的一串由小到大的自然數(shù),如果a1為1,則對(duì)乘積沒(méi)有影響,而且使n減少,沒(méi)有實(shí)際意義,只有特殊情況如n為3、4時(shí)才可能用上。設(shè)h>=5,可以證明當(dāng)將h拆分為兩個(gè)不相同的部分并且兩部分都大于1時(shí)兩部分的乘積大于h。證明如下:將h分為兩部分:a,h-a其中2<=a2*a,所以a*(h-a)-h>2*a*(a-1)-a*a=a*a-2*a=a*(a-2)又因?yàn)閍>=2,所以a*(a-2)>=0,所以a*(h-a)-h>O即a*(h-a)>h。從上面的證明可以看出,對(duì)于指定的正整數(shù),如果其大于等于5,將它拆分為不同的部分后乘積變大,對(duì)于中間結(jié)果也是如此。因此可以將指定的n,依次拆成a1+a2+a3+a4+…17/17

9貪心法習(xí)題匯總+am,乘積最大?,F(xiàn)在的問(wèn)題是如何拆分才能保證n=a1+a2+a3+a4+…+am呢?可以先這樣取:當(dāng)和不足n時(shí),a1取2,a2取3,…,am-1取m,即從2開(kāi)始按照自然數(shù)的順序取數(shù),最后剩余的數(shù)給am,如果am<=am-1,此時(shí)am跟前面的數(shù)字出現(xiàn)了重復(fù),則把a(bǔ)m從后面開(kāi)始平均分布給前面的m-1個(gè)數(shù)。為什么要從后面開(kāi)始往前呢?同樣是考慮數(shù)據(jù)不出現(xiàn)重復(fù)的問(wèn)題,如果是從前面往后面來(lái)平均分配,如2加上1以后變成3,就跟后面的已有的3出現(xiàn)了重復(fù)。這樣操作到底是否正確、是否能保證乘積最大呢?還要加以證明。證明過(guò)程如下:設(shè)兩個(gè)整數(shù)a,b的和為2s,且a<>b,設(shè)a=s-1,則b=s+1,a*b=(s-1)*(s+1)=s2-1,如果a=s-2,則b=s+2,a*b=(s-2)*(s+2)=s2-4。a-b的絕對(duì)值越小,乘積的常數(shù)項(xiàng)越大,即乘積越大,上面的序列a1,a2,a3,a4,…,am正好滿足了a-b的絕對(duì)值最小。但是還要注意兩個(gè)特例就是n=3和n=4的情況,它們的分解方案分別為1,2和1,3,乘積分別為2和3。以n=10為例,先拆分為:10=2+3+4+1,最后一項(xiàng)為1,比4小,將其分配給前面的一項(xiàng),得到10=2+3+5,所以最大的乘積為2*3*5=30。以n=20為例,拆分為:20=2+3+4+5+6,正好是連續(xù)自然數(shù)的和,所以最大乘積為2*3*4*5*6=720。再以n=26為例,先拆分為:26=2+3+4+5+6+6,因?yàn)樽詈笠豁?xiàng)為6,不比最后第二項(xiàng)大,所以將其平均分給前面的項(xiàng),優(yōu)先考慮后面的項(xiàng),即前面的4項(xiàng)各分到1,笫5項(xiàng)6分到2,最后是26=3+4+5+6+8,所以最大的乘積為3*4*5*6*8=2880。由于n可能大到10000,分解之后的各項(xiàng)乘積位數(shù)比較多,超過(guò)普通的數(shù)據(jù)類型的位數(shù),所以要用到高精度運(yùn)算來(lái)進(jìn)行整數(shù)的乘法運(yùn)算,將結(jié)果保存在數(shù)組里。本題的貪心策略就是:要使乘積最大,盡可能地將指定的n(n>4)拆分成從2開(kāi)始的連續(xù)的自然數(shù)的和,如果最后有剩余的數(shù),將這個(gè)剩余的數(shù)在優(yōu)先考慮后面項(xiàng)的情況下平均分給前面的各項(xiàng)?;舅惴枋鋈缦拢海?)拆分過(guò)程拆分的數(shù)a先取2;當(dāng)n>a時(shí)做Begin選擇a作為一項(xiàng);a增加1;n減少a;End;如果n>0,那么將n從最后一項(xiàng)開(kāi)始平均分給各項(xiàng);如果n還大于0,再?gòu)淖詈笠豁?xiàng)開(kāi)始分一次;(2)求乘積設(shè)置一個(gè)數(shù)組來(lái)存放乘積,初始狀態(tài)位數(shù)為1,結(jié)果為1;將上面拆分的各項(xiàng)依次跟數(shù)組各項(xiàng)相乘并考慮進(jìn)位;17/17

10貪心法習(xí)題匯總3.6種樹(shù)源程序名trees.???(pas,c,cpp)可執(zhí)行文件名trees.exe輸入文件名trees.in輸出文件名trees.out【問(wèn)題描述】一條街的一邊有幾座房子。因?yàn)榄h(huán)保原因居民想要在路邊種些樹(shù)。路邊的地區(qū)被分割成塊,并被編號(hào)成1..N。每個(gè)部分為一個(gè)單位尺寸大小并最多可種一棵樹(shù)。每個(gè)居民想在門前種些樹(shù)并指定了三個(gè)號(hào)碼B,E,T。這三個(gè)數(shù)表示該居民想在B和E之間最少種T棵樹(shù)。當(dāng)然,B≤E,居民必須記住在指定區(qū)不能種多于區(qū)域地塊數(shù)的樹(shù),所以T≤E-B+l。居民們想種樹(shù)的各自區(qū)域可以交叉。你的任務(wù)是求出能滿足所有要求的最少的樹(shù)的數(shù)量。寫一個(gè)程序完成以下工作:*從trees.in讀入數(shù)據(jù)*計(jì)算最少要種樹(shù)的數(shù)量和位置*把結(jié)果寫到trees.out【輸入】第一行包含數(shù)據(jù)N,區(qū)域的個(gè)數(shù)(0

11貪心法習(xí)題匯總3.7餐巾源程序名napkin.???(pas,c,cpp)可執(zhí)行文件名napkin.exe輸入文件名napkin.in輸出文件名napkin.out【問(wèn)題描述】一個(gè)餐廳在相繼的N天里,第i天需要Ri塊餐巾(i=l,2,…,N)。餐廳可以從三種途徑獲得餐巾。(1)購(gòu)買新的餐巾,每塊需p分;(2)把用過(guò)的餐巾送到快洗部,洗一塊需m天,費(fèi)用需f分(fm),費(fèi)用需s分(s

12貪心法習(xí)題匯總中數(shù)組need存放每天需用的餐巾數(shù),數(shù)組fromslow記錄每天來(lái)自慢洗的餐巾數(shù)。數(shù)組fromfast記錄每天來(lái)自快洗的餐巾數(shù),數(shù)組buy記錄每天購(gòu)買的餐巾數(shù)。變量restslow存儲(chǔ)當(dāng)天可供選用的已經(jīng)慢洗好的餐巾數(shù)。這個(gè)算法的數(shù)量級(jí)為O(n),其中n為所有天中需用的餐巾數(shù)之總和。17/17

13貪心法習(xí)題匯總3.8馬拉松接力賽源程序名marathon.???(pas,c,cpp)可執(zhí)行文件名marathon.exe輸入文件名marath.in輸出文件名marath.out【問(wèn)題描述】某城市冬季舉辦環(huán)城25km馬拉松接力賽,每個(gè)代表隊(duì)有5人參加比賽,比賽要求每個(gè)的每名參賽選手只能跑一次,一次至少跑1km、最多只能跑10km,而且每個(gè)選手所跑的公里數(shù)必須為整數(shù),即接力的地方在整公里處。劉老師作為學(xué)校代表隊(duì)的教練,精心選擇了5名長(zhǎng)跑能手,進(jìn)行了訓(xùn)練和測(cè)試,得到了這5名選手盡力連續(xù)跑1km、2km、…、10km的所用時(shí)間?,F(xiàn)在他要進(jìn)行一個(gè)合理的安排,讓每個(gè)選手跑合適的公里數(shù),使學(xué)校代表隊(duì)跑完25km所用的時(shí)間最短。根據(jù)隊(duì)員的情況,這個(gè)最短的時(shí)間是惟一的,但安排方案可能并不惟一。根據(jù)測(cè)試情況及一般運(yùn)動(dòng)員的情況得知,連續(xù)跑1km要比連續(xù)跑2km速度快,連續(xù)跑2km又要比連續(xù)跑3km速度快……也就是說(shuō)連續(xù)跑的路程越長(zhǎng),速度越慢,當(dāng)然也有特殊的,就是速度不會(huì)變慢,但是絕不可能變快?!据斎搿?行數(shù)據(jù),分別是1到5號(hào)隊(duì)員的測(cè)試數(shù)據(jù),每行的10個(gè)整數(shù),表示某一個(gè)運(yùn)動(dòng)員盡力連續(xù)跑1km、2km、…、10km所用的時(shí)間?!据敵觥?jī)尚?,第一行是最短的時(shí)間,第二行是五個(gè)數(shù)據(jù),分別是1到5號(hào)隊(duì)員各自連續(xù)跑的公里數(shù)。【樣例】marath.inmarath.out333700120017102240261332453956477858999748300610960137018002712383448345998768265545298612990156021092896379047475996765428957789013811976273438765678689098763126339951467184526343636481259998123【算法分析】初看此題,好象是一個(gè)排列問(wèn)題,選取5個(gè)10之間的數(shù),共有10*10*10*10*10=100000種情況,對(duì)每一種情況,再看其和是否為25,在和為25的情況下再計(jì)算所用的總時(shí)間,找出其中最少的。這種枚舉的方法,肯定能找到最優(yōu)解,但是這樣做的效率不高,執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng),這里是5個(gè)選手還行,如果更多,如15個(gè)選手,就要對(duì)l015種可能情況進(jìn)行判定,再快的計(jì)算機(jī)也要較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)執(zhí)行。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員連續(xù)跑一公里要比連續(xù)跑兩公里速度快、連續(xù)跑兩公里又要比連續(xù)跑三公里速度快……也就是說(shuō)連續(xù)跑的路程越長(zhǎng),速度越慢,所以我們可以將每個(gè)選手的所跑時(shí)間進(jìn)行分段處理,計(jì)算出各自所跑每一公里所用的時(shí)間。又因?yàn)橐竺總€(gè)選手至少跑一公里,先給每一個(gè)人分配一公里。剩下的里程由哪個(gè)選手來(lái)跑呢?這時(shí)檢查各自所跑第二公里所用的時(shí)間,哪個(gè)用的時(shí)間最短就選這個(gè)選手繼續(xù)跑一公里,因?yàn)檫@樣做可以保證當(dāng)前所用的時(shí)間最少,這個(gè)所手所跑的公里數(shù)增加1。下一公里繼續(xù)用這種方法選,看當(dāng)前要跑一公里哪個(gè)用的時(shí)間最短就選誰(shuí),選了誰(shuí),誰(shuí)所跑的公里數(shù)增加l,下面要檢查的時(shí)間段就是他的下一段……如此反復(fù)直到25公里分配完為止。17/17

14貪心法習(xí)題匯總對(duì)于每個(gè)運(yùn)動(dòng)員跑各公里所用的時(shí)間不一定要單獨(dú)計(jì)算出來(lái),如它跑第5公里所用的時(shí)間等于他連續(xù)跑完5公里所用的時(shí)間減去他連續(xù)跑4公里所用的時(shí)間。本題所用的貪心策略就是:先分配每個(gè)運(yùn)動(dòng)員跑一公里;剩下的20公里始終選擇所有運(yùn)動(dòng)員當(dāng)中下一公里跑的時(shí)間最短的,直到分配完。這樣局部的最優(yōu)保證整體的最優(yōu)。17/17

15貪心法習(xí)題匯總3.9線性存儲(chǔ)問(wèn)題源程序名storage.???(pas,c,cpp)可執(zhí)行文件名storage.exe輸入文件名storage.in輸出文件名storage.out【問(wèn)題描述】磁帶等存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)信息時(shí)基本上都是一種線性存儲(chǔ)的方式,線性存儲(chǔ)方式雖然簡(jiǎn)單,但查詢檢索時(shí)往往要經(jīng)過(guò)一些其它信息,不象磁盤等存儲(chǔ)介質(zhì)在目錄區(qū)找到后可直接定位到某一區(qū)城,因此線性存儲(chǔ)總有它的局限性。但是由于磁帶等線性存儲(chǔ)有簡(jiǎn)單、保存時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在仍然在使用。如果有n段信息資料要線性存儲(chǔ)在某種存儲(chǔ)介質(zhì)上,它們的長(zhǎng)度分別是L1,L2,…,Ln,存儲(chǔ)介質(zhì)能夠保存下所有這些信息,假設(shè)它們的使用(查詢檢索)的頻率分別是F1,F(xiàn)2,…,F(xiàn)n,要如何存儲(chǔ)這些信息資料才能使平均檢索時(shí)間最短。你的任務(wù)就是編程安排一種平均檢索時(shí)間最短的方案。【輸入】第一行是一個(gè)正整數(shù)n(n<10000),接下來(lái)是n行數(shù)據(jù),每行兩個(gè)整數(shù)分別是第1段信息的長(zhǎng)度(1到10000之間)和使用的頻率(萬(wàn)分比,在0到9000之間),總的頻率之和為10000。所輸入數(shù)據(jù)均不要判錯(cuò)?!据敵觥恳来未鎯?chǔ)信息段的編號(hào)。每個(gè)數(shù)據(jù)之間用一個(gè)空格隔開(kāi)?!緲永縮torage.instorage.out541352104000201000301000351500122500【算法分析】根據(jù)統(tǒng)計(jì)的基本原理,n段信息資料的使用(查詢檢索)的頻率之和應(yīng)為1,即F1+F2+…+Fn=1,如果總的檢索次數(shù)為m,第I段信息資料使用的次數(shù)為m*Fi,設(shè)平均檢索速度為v單位長(zhǎng)度/單位時(shí)間,而它的長(zhǎng)度為L(zhǎng)i,每次所用的時(shí)間為Ti-1+Li/V,其中Ti-1為通過(guò)安排在第I個(gè)信息段前面的所有信息所要的時(shí)間,訪問(wèn)信息段I所有次數(shù)總的時(shí)間時(shí):m*Fi*(Ti-1+Li/v)。因?yàn)樯媳磉_(dá)式中m、v可看作是常數(shù),所以單一訪問(wèn)時(shí)間Fi與Li及前面的安排有關(guān),每段信息均是這樣,由此我們可采用如下的貪心方法:根據(jù)(頻率*長(zhǎng)度)進(jìn)行由大到小的排序,然后根據(jù)這個(gè)排序安排某一信息段在相應(yīng)位置,從而得到的總的檢索時(shí)間最短,也就是平均檢索時(shí)間最短。17/17

16貪心法習(xí)題匯總3.10扇區(qū)填數(shù)源程序名fan.???(pas,c,cpp)可執(zhí)行文件名fan.exe輸入文件名fan.in輸出文件名fan.out【問(wèn)題描述】有一個(gè)圓,當(dāng)輸入一個(gè)整數(shù)n(1≤n≤6)后,它被分成n個(gè)扇區(qū),請(qǐng)你為每一扇區(qū)選擇一個(gè)自然數(shù)(大于0的整數(shù))。向各個(gè)扇區(qū)放入數(shù)之后,你可以從單個(gè)扇區(qū)中選出—個(gè)數(shù),也可以從相鄰的兩個(gè)或多個(gè)扇區(qū)中各選一個(gè)數(shù),相加后形成一個(gè)新的數(shù),請(qǐng)使用這些整數(shù)形成一個(gè)連續(xù)的整數(shù)序列,:1,2,3,…,i,你的任務(wù)是使i盡可能地大?!据斎搿恐灰粋€(gè)整數(shù)n(1<=n<=6)?!据敵觥康谝恍惺亲畲蟮膇,接下來(lái)的幾行是所有能達(dá)到最大i的填法。由于圓里不分順序,所以同一種填法可以有多種輸出。為了減少這種情況,這里規(guī)定從1,開(kāi)始輸出(因?yàn)檫B續(xù)數(shù)里要有1,所以所填的數(shù)中肯定有1)。【樣例】fan.infan.out111【算法分析】假設(shè)圓已經(jīng)被分成了n個(gè)扇區(qū),并且已經(jīng)在這n個(gè)扇區(qū)中填好了數(shù)字,先來(lái)看看填好數(shù)字后最多有多少種選擇連續(xù)的數(shù)字并求和的方法,以N=4為例:?jiǎn)为?dú)選一個(gè),有n種即1、2、3、4;選擇相鄰兩個(gè)也有n種即12、23、34、41選擇相鄰三個(gè)也有n種即123、234、341、412;選擇相鄰四個(gè)只有一種即1234??偣灿衝*(n-1)+1種,當(dāng)n=4時(shí)有13種。如果每一種選擇所求的和都不同,那么能夠構(gòu)成的最多有n*(n-1)+1個(gè)不同的數(shù)。我們當(dāng)然希望能夠達(dá)到的最大的連續(xù)數(shù)就是從1到n*(n-1)+1了,如N=4時(shí)就是1到13。現(xiàn)在的問(wèn)題是如何保證這n*(n-1)+1個(gè)數(shù)就是從1到n*(n-1)+1。在填數(shù)時(shí)首先填1,接下來(lái)的n-1個(gè)數(shù)都保證不同且最小為2,再看其他的取相鄰的多個(gè)數(shù)的情況了。在n<=6的情況下都能滿足這個(gè)要求,對(duì)于n>6時(shí)就不一定了。從這種最優(yōu)策略出發(fā),再結(jié)合回溯法找出所有可能的情況。17/17

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