用java写一个任务数与人数相等的蛮力法解决任务分配问题并配注释
时间: 2024-01-02 22:04:04 浏览: 77
好的,这是一个任务分配问题,给定 $n$ 个任务和 $n$ 个人,每个人可以完成一个任务,每个任务需要一个人来完成,如何分配任务,使得完成所有任务的时间最短?
一种蛮力法是枚举所有可能的任务分配方案,计算出完成所有任务的时间,然后找到时间最短的方案。具体实现如下:
```java
import java.util.Scanner;
public class TaskAssignment {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int n = scanner.nextInt();
int[][] times = new int[n][n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
times[i][j] = scanner.nextInt();
}
}
int[] perm = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
perm[i] = i;
}
int minTime = Integer.MAX_VALUE;
int[] bestPerm = new int[n];
do {
int time = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
time += times[i][perm[i]];
}
if (time < minTime) {
minTime = time;
System.arraycopy(perm, 0, bestPerm, 0, n);
}
} while (nextPermutation(perm));
System.out.println("最短时间为:" + minTime);
System.out.println("最佳任务分配方案为:");
for (int i = 0; i < n; i++) {
System.out.println("任务 " + (i + 1) + " 分配给了人 " + (bestPerm[i] + 1));
}
}
// 计算下一个排列,用于枚举所有任务分配方案
private static boolean nextPermutation(int[] array) {
int i = array.length - 2;
while (i >= 0 && array[i] >= array[i + 1]) {
i--;
}
if (i < 0) {
return false;
}
int j = array.length - 1;
while (array[j] <= array[i]) {
j--;
}
swap(array, i, j);
reverse(array, i + 1, array.length - 1);
return true;
}
// 交换数组中的两个元素
private static void swap(int[] array, int i, int j) {
int temp = array[i];
array[i] = array[j];
array[j] = temp;
}
// 将数组中的一段元素反转
private static void reverse(int[] array, int begin, int end) {
while (begin < end) {
swap(array, begin++, end--);
}
}
}
```
代码中,`times[i][j]` 表示第 $i$ 个人完成第 $j$ 个任务所需的时间。`perm` 数组存储当前任务分配方案,初始为 $[0, 1, \cdots, n-1]$。`nextPermutation` 方法计算下一个排列,用于枚举所有任务分配方案。`swap` 方法交换数组中的两个元素,`reverse` 方法将数组中的一段元素反转。在每次枚举完一个任务分配方案后,计算完成所有任务需要的时间,如果时间更短,则更新最短时间和最佳任务分配方案。
注意,这种蛮力法的时间复杂度为 $O(n!)$,当 $n$ 很大时,不适用于实际应用。
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