2025年蓝桥杯题目 过桥问题

蓝桥杯题目 过桥问题题目 在一个夜黑风高的晚上 有 n n lt 50 个小朋友在桥的这边 现在他们需要过桥 但是由于桥很窄 每次只允许不大于两人通过 他们只有一个手电筒 所以每次过桥的两个人需要把手电筒带回来 i 号小朋友过桥的时间为 T i

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题目: 在一个夜黑风高的晚上,有n(n <= 50)个小朋友在桥的这边,现在他们需要过桥,但是由于桥很窄,每次只允许不大于两人通过,他们只有一个手电筒,所以每次过桥的两个人需要把手电筒带回来,i号小朋友过桥的时间为T[i],两个人过桥的总时间为二者中时间长者。问所有小朋友过桥的总时间最短是多少。

输入:

两行数据:第一行为小朋友个数n

第二行有n个数,用空格隔开,分别是每个小朋友过桥的时间。

输出:

一行数据:所有小朋友过桥花费的最少时间。

样例:

输入

4

1 2 5 10

输出

17


这个问题。有说用动态规划算法,有说用贪心算法。我认为可以将两个适当的结合起来。我想出了一个认为不错的算法。 首先测试用例给的就很不错。先来激活成功教程测试用例是怎么产生的最少的17。

首先1和2先过去,t=2
随后1拿着手电筒回来,t=2+1=3
然后5和10一块过去, t=3+10=13
随后2拿着手电筒回来, t=13+2=15
最后1和2再拿着手电筒过桥, t=15+2=17


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测试用例给的这个还有一个很大的隐藏用途。这个问题着手,我是在想如何用动态规划算法解,想找到最优子结构。我以为始终把手电筒给到最大和次大让他们过去就是最优,然而不是这样。

我们可以把测试用例变一下,变成1 4 5 10。结果刚才的想法就是错的。最优的情况是1分别将5和10送过去。从而是最优的,和刚才的5和10直接过去不符,也就是和我最初的想法‘始终把手电筒给到最大和次大让他们过去就是最优’是不符的。那怎么找?没有任何依赖关系啊。因为始终找不到任何一个最优子结构。

那么就要去想怎么产生的两种截然不同的情况。这是因为如果是1 4 5 10的话,我们分两种情况考虑。首先是,4过去,1回来准备分别将5和10送过去。那么就会有,5过去了,1回来,10过去了,结束;另一情况是4过去,1回来,将手电筒给5和10。那么就会有,10过去,4回来,4再过去,结束。(先说明一下是两个人过桥,这里只是说了两人过桥的最长的过桥时间)

我们将这么模型提取出来,就是:
5过去了,1回来,10过去了
10过去,4回来,4再过去
也就是说两个4替换了一个5一个1。如果是1 2 5 10呢,那就是两个2替换了一个5一个1。这就是产生两种情况的问题所在。我们可以继续从测试用例入手,考虑1 3 5 10,结果发现,两种情况居然是一样的时间。这个是从测试用例入手进行考虑的。

因此我们可以考虑两种情况:1、将最小花费时间把手电筒送回来,然后将下一个人送过去。2、将最小花费时间把手电筒送回来,然后给到其中两个人,然后次小花费时间把手电筒送回来,再和最小花费时间的一起过桥。
什么时候满足条件1呢?当然是绑定两人花费时间最少的那个人的时间+最小花费时间未超过2*次小花费时间。其他的情况都符合条件2。
这就会产生最优子结构,就是那个此时的最少花费时间。

因此我们就会有
首先将这几个花费时间按升序排序
t[i]:第i个人过桥的花费时间
p[i]: 第i个人过桥的最少花费时间
p[i]=p[i-1]+t[1]+t[i] ,2·t[2]>t[1]+t[i-1]
p[i]=p[i-2]+t[1]+t[i]+2*t[2] ,2·t[2]<=t[1]+t[i-1]

递归方程列出来了,但是不管怎么说顶上那两种情况,也像是一种贪心策略,因为看着还是有瑕疵的啊。

在条件2中,如果最小的把手电筒拿给另外两个人,让这两个人过去后,将次小的回来,++然后最小的要把次小的送回去++。这个操作就很迷,万一又来个人呢,还是要先将次小的送回去?没错,

你认为可能先将最小的把这个人送过去,然后自己再回来呀(D1);又或者是直接把灯扔给他,将次次小的把灯送回来(D2)。还有,万一来两个人呢?也有可能把灯直接扔给两个人,让他们先过去,然后让次次小的再把灯送回来(D3),或者还是直接把灯给其中一个人送过去(D4)。

先证明第一个瑕疵:



再证明第二个瑕疵:
不过这个情况一二,就是有四个人的时候怎么过桥可以按照顶上的所述分成两种情况

从而说明了我的两个贪心策略是正确的
以这个思路来编写代码:

import java.util.Arrays; import java.util.Scanner; public class Main { 
    public static void main(String[] args) { 
    // TODO Auto-generated method stub Scanner scanner=new Scanner(System.in); int n=scanner.nextInt(); int a[]=new int[n]; for(int i=0;i<n;i++) a[i]=scanner.nextInt(); Arrays.sort(a); int p[]=CrossBridge(a); if(a.length>0) { 
    if(a.length==1) System.out.println(p[0]); else System.out.println(p[a.length-2]); } else System.out.println(0); } public static int[] CrossBridge(int a[]) { 
    int p[]=new int[a.length]; //记录过桥时间 if(a.length==0) //没有人过桥 return p; if(a.length>0) { 
    if(a.length==1) { 
    p[0]=a[0]; //只有一个小朋友 return p; } else if(a.length==2) { 
    p[0]=a[1]; //只有两个小朋友 return p; }else { 
    //含三个及三个以上的小朋友 p[0]=a[1]; p[1]=a[0]+a[1]+a[2]; } } for(int i=2;i<p.length-1;i++) { 
    if(2*a[1]<=a[i]+a[0]) //如果次小的超过了a[i]和a[0],则a[i+1]与a[i]一起过桥,让a[1]送手电筒回来 { 
    p[i]=p[i-2]+a[0]+a[i+1]+2*a[1]; //先让最小的送手电筒回来,然后a[i+1]与a[i]一起过桥 //再让次小的送灯回来,随后把最小的接过去。 } else { 
    //否则就是最小的和a[i+1]一起过桥 p[i]=p[i-1]+a[0]+a[i+1]; //先让最小的把手电筒送回来,再接着a[i]一起过桥 } } return p; } }

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为了说明,这个思路是正确的。我特意找了POJ系统进行了测试
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测试通过!
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小讯
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