某机构举办球票大奖赛。获奖选手有机会赢得若干张球票 主持人拿出N张卡片(上面写着1··N的数字),打乱顺序,排成一个圆圈你可以从任意一张卡片开始顺时针数数:123 如果数到的数字刚好和卡片上的数字相同,则把该卡片收入雾中,从下一个卡片重新数数。 直到再无法收获任何卡片,游戏结束。囊中卡片数字的和就是赢得球票的张数. 比如: 卡片排列是:123 我们从1号卡开始数,就把1号卡拿走。再从2号卡开始,但数的数字无法与卡片对上,很快数字越来越大,不可能再拿走卡片了。因此这次我们只赢得了1张球票 还不算太坏!如果我们开始就傻傻地从2或3号卡片数起,那就一张卡片都拿不到1o 如果运气好,卡片排列是213,那我们可以顺利拿到所有的卡片! 本题的目标:已知顺时针卡片序列,随便你从哪里开始数,求最多能赢多少张球票
时间: 2024-04-03 16:33:55 浏览: 62
这是一个经典的约瑟夫问题,可以使用数学方法进行求解。假设卡片排列是1, 2, 3, ..., N,我们从第K张卡开始数,每次数M个,那么最后剩下的卡片编号为:
((K-1)+M) % N + 1, ((K-1)+2M) % N + 1, ((K-1)+3M) % N + 1, ..., ((K-1)+(N-1)M) % N + 1
为了使得拿到的卡片数最多,我们需要找到一个最大的M,使得所有剩下的卡片编号之和最大。这个问题可以通过枚举K和M来解决,时间复杂度为O(N^2)。但是还有更快的算法。
首先,我们可以把问题转化为求剩下的卡片编号之和最小。这是因为,如果我们从第K张卡开始数,每次数M个,拿到的卡片编号和为S,那么剩下的卡片编号和就是1+2+...+N-S,也就是(N+1)N/2-S。因此,如果我们能找到一个最小的剩下卡片编号和,就可以通过(N+1)N/2减去它得到拿到的卡片编号和的最大值。
接下来,我们考虑如何快速求解剩下的卡片编号之和的最小值。假设我们从第i张卡开始数,每次数M个,得到的剩余卡片编号为:
(i+M-1) % N + 1, (i+2M-1) % N + 1, ..., (i+(N-1)M-1) % N + 1
我们可以把它们按照卡片编号从小到大排序,得到一个新的序列:
j1, j2, ..., jN
其中,j1, j2, ..., jN是1, 2, ..., N的一个排列,满足:
(i+(j1-1)M) % N + 1 <= (i+(j2-1)M) % N + 1 <= ... <= (i+(jN-1)M) % N + 1
我们把这个排列称为“最小化序列”。注意到,不同的i和M得到的最小化序列可能不同,但是它们都可以通过某种旋转方式相互转化。因此,我们只需要找到最小化序列中的最小值,即可得到剩下的卡片编号之和的最小值。
接下来,我们考虑如何快速求解最小化序列中的最小值。假设最小化序列为:
j1, j2, ..., jN
我们把它扩展成一个长度为2N的序列:
j1, j2, ..., jN, j1, j2, ..., jN
然后,我们可以使用动态规划的方法求解最小值。令f(i,j)表示从序列中的第i个位置开始,长度为j的子序列中的最小值。显然,f(i,j)可以通过f(i,j/2)和f(i+j/2,j/2)求解。具体地,我们可以考虑分两种情况:
1. 最小值在序列的前半部分。这意味着从第i个位置开始,长度为j的子序列至少包含前半部分的一个元素,即j1, j2, ..., jN中的某个元素。因此,我们可以枚举这个元素,然后在序列的前半部分中查找它的位置,从而得到f(i,j/2)。
2. 最小值在序列的后半部分。这意味着从第i个位置开始,长度为j的子序列至少包含后半部分的一个元素,即j1, j2, ..., jN中的某个元素。因此,我们可以枚举这个元素,然后在序列的后半部分中查找它的位置,从而得到f(i+j/2,j/2)。
最终的答案就是(N+1)N/2减去剩下卡片编号之和的最小值。
代码实现如下:
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