在一个直线走廊上放着n张床,走廊的最左边是入口,我们用Di表示第i张床到入口的距离。
今天小核桃收留了m个人(m≤n),需要从n张床中选出m张床分配给这m个人睡(一个人睡一张床)。
但是这m个人晚上都会打呼噜,为了尽可能地避免大家晚上被别人的呼声吵到,小核桃希望找到一种分配方式,使得分配的床位两两之间的最小距离尽可能地大。
请你帮忙计算这个最大距离,使得存在一种分配方式能让任意两个人的床位的距离都不小于这个最大距离。
这个问题可以通过二分查找和贪心算法来解决。
首先,我们需要对床位的距离进行排序。假设床位的距离数组为distances,其中distances[i]表示第i张床到入口的距离。我们可以使用快速排序或其他排序算法对distances进行排序。
然后,我们可以定义一个函数check()来检查是否存在一种分配方式,使得任意两个人的床位距离都不小于某个给定的距离mid。在check()函数中,我们可以使用贪心算法来尽可能地安排床位,使得任意两个人的床位距离都不小于mid。
具体的实现步骤如下:
对床位距离数组distances进行排序。
使用二分查找,在最小距离0和最大距离distances[n-1]之间确定一个中间距离mid。
在check()函数中,从位置0开始遍历床位距离数组。每次选择当前位置的床位,并计数已经分配的床位数。当已经分配的床位数等于要分配的人数m时,计算当前的床位距离是否大于等于mid。如果是,则返回真;否则,继续遍历床位距离数组。如果遍历完整个数组时仍然没有找到满足条件的分配方式,则返回假。
在二分查找中,不断调整最小距离和最大距离,直到最小距离等于最大距离为止。此时,最小距离即为所求的最大距离。
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
bool check(vector<int>& distances, int mid, int m) {
int count = 1;
int cur_distance = 0;
for (int i = 1; i < distances.size(); i++) {
if (distances[i] - distances[cur_distance] >= mid) {
count++;
cur_distance = i;
}
if (count == m) {
return true;
}
}
return false;
}
int max_distance(vector<int>& distances, int m) {
sort(distances.begin(), distances.end());
int left = 0;
int right = distances.back();
int result = 0;
while (left <= right) {
int mid = (left + right) / 2;
if (check(distances, mid, m)) {
result = mid;
left = mid + 1;
} else {
right = mid - 1;
}
}
return result;
}
int main() {
vector<int> distances = {3, 5, 8, 10, 14};
int m = 3;
int max_dist = max_distance(distances, m);
cout << max_dist << endl;
return 0;
}
```c++
```
【以下回答由 GPT 生成】
这个问题可以使用二分查找的方法来解决。首先,我们可以将床位的距离数组按照从小到大的顺序进行排序。然后,我们可以使用二分查找的方法来搜索最大距离。
首先,我们可以设定一个初始的最小距离为0,最大距离为第一张床到入口的距离。然后,我们可以不断地将最小距离和最大距离的中间值作为当前的最大距离,然后判断是否存在一种分配方式使得任意两个人的床位距离都不小于这个最大距离。如果存在这种方式,那么我们可以将最小距离更新为当前的最大距离;否则,我们可以将最大距离更新为当前的最大距离减1。
具体的算法步骤如下:
1.对床位的距离数组进行排序。
2.初始化最小距离为0,最大距离为第一张床到入口的距离。
3.进行二分查找,直到最小距离等于最大距离为止:
1.计算当前的最大距离为最小距离和最大距离的中间值。
2.判断是否存在一种分配方式使得任意两个人的床位距离都不小于这个最大距离:
1.遍历床位的距离数组,统计分配床位的人数。
2.如果分配床位的人数大于等于m,则说明存在一种分配方式使得任意两个人的床位距离都不小于当前的最大距离,将最小距离更新为当前的 最大距离。
3.否则,将最大距离更新为当前的最大距离减1。
4.返回最小距离作为最大距离。
希望这个解决方案可以帮助到你!
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
// 判断是否存在一种分配方式使得任意两个人的床位距离都不小于最大距离
bool canAllocateBeds(const vector<int>& distances, int m, int maxDistance) {
int count = 0; // 统计已分配床位的人数
int prev = -1; // 上一个已分配床位的下标
for (int i = 0; i < distances.size(); i++) {
if (count == m) {
break;
}
if (prev == -1 || distances[i] - distances[prev] >= maxDistance) {
count++;
prev = i;
}
}
return count == m;
}
// 计算最大距离
int calculateMaxDistance(const vector<int>& distances, int m) {
int n = distances.size();
int left = 0; // 最小距离
int right = distances[n-1] - distances[0]; // 最大距离
int result = 0; // 记录最大距离
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
if (canAllocateBeds(distances, m, mid)) {
result = mid;
left = mid + 1;
} else {
right = mid - 1;
}
}
return result;
}
int main() {
int n, m;
cout << "请输入床的数量n和人的数量m:" << endl;
cin >> n >> m;
vector<int> distances(n);
cout << "请输入每张床到入口的距离:" << endl;
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> distances[i];
}
sort(distances.begin(), distances.end()); // 将床位的距离数组按照从小到大的顺序排序
int maxDistance = calculateMaxDistance(distances, m);
cout << "最大距离为:" << maxDistance << endl;
return 0;
}
【以下回答由 GPT 生成】
首先,我们可以观察到,床位之间的最大距离会落在床位距离的范围之内。也就是说,最大距离一定不会小于最小的床位距离(distances[0])和最大的床位距离(distances[n-1])。
对于给定的最大距离,我们可以通过遍历床位距离数组,尝试将m个人按照这个最大距离分配到床位上。我们可以使用一个变量来记录当前分配的人数,从第一个床位开始进行分配。在尝试将一个人分配到一个床位上时,我们需要判断该床位与前一个已分配的床位之间的距离是否大于等于最大距离,如果不是,则表示无法将此人分配到当前床位上,需要继续向后查找距离大于等于最大距离的床位。
当我们成功将m个人分配到床位上时,记录当前的最大距离,并再向后寻找下一个最大距离。
以下是使用C++实现的代码:
int maxDistance(int n, int m, vector<int>& distances) {
int maxDist = 0;
int left = distances[0]; // 最小床位距离
int right = distances[n-1]; // 最大床位距离
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
// 尝试将m个人按照最大距离分配到床位上
int count = 1; // 已分配床位的人数
int prevPos = 0; // 上一个已分配床位的位置
for (int i = 1; i < n; i++) {
if (distances[i] - distances[prevPos] >= mid) {
count++;
prevPos = i;
}
}
if (count >= m) {
// 成功分配m个人,记录当前的最大距离,并尝试找到更大的距离
maxDist = mid;
left = mid + 1;
} else {
// 分配的人数少于m,需要尝试减小最大距离
right = mid - 1;
}
}
return maxDist;
}
使用二分查找的思想,通过不断调整最大距离的范围,直到找到满足条件的最大距离。
时间复杂度分析: - 床位距离数组的遍历复杂度为O(n)。 - 二分查找最大距离的过程最多进行logn次,所以复杂度为O(logn)。 - 所以,总的时间复杂度为O(nlogn)。
以上就是求解该问题的具体解决方案和代码实现。
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