C语言在一条直线公路旁有 n 户居民在居住,每个房子的位置用一个坐标值表示。 现在要在公路沿线建立两个邮局,使每个居民到邮局距离之和为最小,求两个邮 局的位置。例如,某个居民到两个邮局的距离分别为 12 和 19,则把较小的 12 作 为该居民到邮局的距离。
时间: 2023-07-15 22:14:38 浏览: 180
这是一道经典的最优化问题,可以用贪心算法和动态规划算法来解决。下面分别介绍两种算法。
1. 贪心算法
贪心算法的思想是每一步都选择当前最优的解,最终得到全局最优的解。对于这道问题,我们可以分别确定两个邮局的位置,然后计算所有居民到这两个邮局的距离之和,最后选择最小的距离之和作为最终的解。
具体来说,我们可以枚举所有可能的邮局位置,计算每个居民到这两个邮局的距离之和,然后选取最小的距离之和作为最优解。由于邮局的位置有 n 种选择,因此时间复杂度为 O(n^3)。
2. 动态规划算法
动态规划算法的思想是将大问题分解为小问题,并记录中间结果,从而避免重复计算。对于这道问题,我们可以先将所有居民按照坐标值排序,然后考虑只建立一个邮局的情况,即所有居民到这个邮局的距离之和最小是多少。
假设我们在第 i 个居民处建立一个邮局,则第 j 个居民到这个邮局的距离为 |x[j] - x[i]|,其中 x[k] 表示第 k 个居民的坐标值。因此,对于一个给定的 i,我们可以计算出所有居民到这个邮局的距离之和。这可以通过动态规划来实现。
具体来说,我们可以定义一个二维数组 dp[i][j],表示前 j 个居民中建立一个邮局在第 i 个居民处的最小距离和。对于任意的 i 和 j,有以下状态转移方程:
dp[i][j] = dp[i][j-1] + |x[j] - x[(i+j)/2]| - |x[j] - x[(i+j-1)/2]|
其中,|a-b| 表示 a 和 b 的差的绝对值。这个方程的意义是将第 j 个居民加入到第 i 个居民处建立的邮局中,同时将前 j-1 个居民已经建立的邮局向右移动一位。由于我们要计算的是最小距离和,因此需要在所有 dp[i][j] 中选择最小值。
最终的解可以通过枚举两个邮局的位置,将两个位置分别作为 i 来计算,然后将两个距离和相加,得到最小值。
算法的时间复杂度为 O(n^2),空间复杂度也为 O(n^2)。
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