【座右铭】1. 想要成为行家,就必须尝试解决大量的问题;
2. 解决大量问题并不代表能解决所有问题,而是表示解决下一个问题的几率变大了
1.12个工厂分布在一条东西向高速公路的两侧,工厂距离公路最西端的距离分别是0、4、5、10、12、18、27、30、 31、38、39、47.在这12个工厂中选取3个原料供应厂,使得剩余工厂到最近的原料供应厂距离之和最短, 问应该选哪三个厂 ?【问题来源于v_JULY_v的博客:http://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/6880698】
第一部分:思路
1. 工厂是按照距离从小到大排序好的
2. 在N个工厂中选出1个原材料供应厂,则选取中位数所在的工厂,距离是最短的
3. 设A(i,j)表示前i个工厂选取j个原料供应厂的最短距离,B(m,n)表示从第m个工厂到第n个工厂选取1个原材料供应厂的最短距离。则有如下推导式:
A(i,j) = Min { A(t,j-1) + B(t+1,i) } 1<=t<i, t>=j-1
第二部分:Java代码,不考虑异常情况
/** * 12个工厂分布在一条东西向高速公路的两侧,工厂距离公路最西端的距离分别是0、4、5、10、12、18、27、30、 * 31、38、39、47.在这12个工厂中选取3个原料供应厂,使得剩余工厂到最近的原料供应厂距离之和最短, * 问应该选哪三个厂 ? * @param factory * 每个工厂离公路最西端的距离 * @param len * 工厂的数量 * @param number * 原材料工供应厂的数量 * @return * 返回1个number+1的数组,数组第1项为最短距离,余下number项为原材料供应厂 */ public static int[] select(int[] factory, int len, int number) { int[][] former = new int[len][number+1], latter = new int[len][number+1], tmp = null; //初始化 for(int p=0;p<len;p++) { former[p][0] = distance(factory, 0, p); former[p][1] = factory[p>>1]; } //动态规划 for(int j=2;j<=number;j++) { for(int i=0;i<len;i++) { if(i+1<j) //工厂的数量少于原材料供应厂 { continue; }else { latter[i][0] = Integer.MAX_VALUE; for(int t=i-1;t>=0;t--) { if(t+1<j-1) //工厂的数量少于原材料供应厂 { continue; }else { int curDis = former[t][0] + distance(factory, t+1, i); if(latter[i][0]>curDis) { latter[i][0] = curDis; for(int m=1;m<=j-1;m++) { latter[i][m] = former[t][m]; } latter[i][j] = factory[(t+1+i)>>1]; } } } } } //交换 tmp = latter; latter = former; former = tmp; } return former[len-1]; } /** * 求从第m个工厂到第n个工厂设1个原料供应厂的最短距离 */ static int distance(int[] factory, int left, int right) { int mid = (left+right)>>1; int dis = 0; for(int i=left;i<=right;i++) { int dif = factory[i]-factory[mid]; dis += ((dif>0)?dif:-1*dif); } return dis; }
第三部分:测试用例
工厂:{0,4,5,10},选取1个原材料供应厂: {11,4},最短距离为11,选取4做原材料供应厂
工厂:{0,4,5,10},选取2个原材料供应厂: {5,4,10},最短距离为5,选取4,10做原材料供应厂
工厂:{0,4,5,10,12},选取2个原材料供应厂: {7,4,10},最短距离为7,选取4,10做原材料供应厂
工厂:{0,4,5,10,12},选取3个原材料供应厂: {3,0,4,10},最短距离为3,选取0,4,10做原材料供应厂
工厂:{0,4,5,10,12,18,27,30,31,38,39,47},选取3个原材料供应厂: {43,5,27,39},最短距离为43,选取5,27,39做原材料供应厂