贪心算法求解汽车加油问题。 一辆汽车加满油后可行驶n公里。旅途中有若干个加油站。设计一个有效算法,指出应 在哪些加油站停靠加油,使沿途加油次数最少。对于给定的n(n <= 5000)和k(k <= 1000)个加油站位置,编程计算最少加油次数
时间: 2023-12-10 15:04:32 浏览: 116
贪心算法解汽车加油问题实验报告.doc
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这是一个经典的贪心算法问题,可以使用贪心策略来解决。具体来说,我们可以从起点开始,每次选择距离当前位置最远的加油站,然后前往该加油站加油。重复这个过程直到到达终点。
下面是详细的算法流程:
1. 初始化当前位置为起点,已加油次数为0,剩余油量为满油量。
2. 对于每个加油站,计算该加油站距离起点的距离d,并检查剩余油量是否可以到达该加油站。如果可以到达,将该加油站的信息(距离起点的距离d)加入一个优先队列(按照距离从大到小排序)。
3. 如果优先队列不为空,则选择距离最远的加油站,前往该加油站加油。加油后已加油次数加1,剩余油量更新为满油量。
4. 重复步骤2和步骤3,直到到达终点。
5. 如果在任何时候剩余油量不足以到达下一个加油站,则返回上一个加油站加油。如果上一个加油站也无法到达下一个加油站,则无解。
下面是Python代码实现:
```python
import heapq
def minimum_refills(n, k, stops):
# 当前位置
current_pos = 0
# 已加油次数
refills = 0
# 剩余油量
fuel = k
# 优先队列,按照距离从大到小排序
pq = []
# 添加终点
stops.append(n)
# 对于每个加油站,计算距离起点的距离d,并检查剩余油量是否可以到达该加油站
for i in range(len(stops)):
d = stops[i] - current_pos
if fuel >= d:
heapq.heappush(pq, (-d, stops[i]))
# 前往距离最远的加油站,重复该过程直到到达终点
while pq:
_, pos = heapq.heappop(pq)
# 到达终点
if pos == n:
break
# 到达下一个加油站
if pos <= current_pos + k:
fuel -= pos - current_pos
current_pos = pos
# 将当前位置能到达的加油站加入优先队列
for i in range(len(stops)):
d = stops[i] - current_pos
if fuel >= d:
heapq.heappush(pq, (-d, stops[i]))
# 无法到达下一个加油站,返回上一个加油站加油
else:
fuel = k
refills += 1
heapq.heappush(pq, (-pos + fuel - current_pos, pos))
# 返回加油次数
if current_pos + k >= n:
return refills
else:
return -1
```
这样,我们就可以使用贪心算法求解汽车加油问题了。
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