小朋友排队

  历届试题 小朋友排队  
时间限制:1.0s   内存限制:256.0MB
    
问题描述
  n 个小朋友站成一排。现在要把他们按身高从低到高的顺序排列,但是每次只能交换位置相邻的两个小朋友。

  每个小朋友都有一个不高兴的程度。开始的时候,所有小朋友的不高兴程度都是0。

  如果某个小朋友第一次被要求交换,则他的不高兴程度增加1,如果第二次要求他交换,则他的不高兴程度增加2(即不高兴程度为3),依次类推。当要求某个小朋友第k次交换时,他的不高兴程度增加k。

  请问,要让所有小朋友按从低到高排队,他们的不高兴程度之和最小是多少。

  如果有两个小朋友身高一样,则他们谁站在谁前面是没有关系的。
输入格式
  输入的第一行包含一个整数n,表示小朋友的个数。
  第二行包含 n 个整数 H1 H2 … Hn,分别表示每个小朋友的身高。
输出格式
  输出一行,包含一个整数,表示小朋友的不高兴程度和的最小值。
样例输入
3
3 2 1
样例输出
9
样例说明
  首先交换身高为3和2的小朋友,再交换身高为3和1的小朋友,再交换身高为2和1的小朋友,每个小朋友的不高兴程度都是3,总和为9。
数据规模和约定
  对于10%的数据, 1<=n<=10;
  对于30%的数据, 1<=n<=1000;
  对于50%的数据, 1<=n<=10000;
  对于100%的数据,1<=n<=100000,0<=Hi<=1000000。
 用归并排序改进就可以了
### C++ 实现小朋友排队问题的拓扑排序算法 #### 1. Kahn 算法简介 Kahn 算法是一种经典的拓扑排序方法,适用于有向无环图 (DAG),通过计算节点的入度来逐步移除零入度节点并更新相邻节点的入度,从而完成排序过程[^1]。 #### 2. 小朋友排队问题描述 假设有一群小朋友站成一列队伍,某些小朋友之间存在前后顺序关系。例如,A 必须站在 B 前面,则可以构建一个有向图表示这些约束条件,并利用拓扑排序找到一种合法的小朋友排列方式。 #### 3. C++ 源码实现 下面是一个完整的 C++ 程序,展示了如何使用 Kahn 算法解决上述小朋友排队问题: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <queue> using namespace std; void topologicalSort(vector<vector<int>>& graph, vector<int>& indegree, int n) { queue<int> q; // 初始化队列入口:加入所有入度为0的孩子编号 for(int i = 0; i < n; ++i){ if(indegree[i] == 0) q.push(i); } vector<int> result; while(!q.empty()){ int currentChild = q.front(); q.pop(); result.push_back(currentChild); // 更新当前孩子后面孩子的入度 for(auto neighbor : graph[currentChild]){ --indegree[neighbor]; // 如果某个孩子的入度变为0则将其加入到队列中 if(indegree[neighbor] == 0) q.push(neighbor); } } // 输出最终的结果序列 cout << "Children order: "; for(auto childId : result){ cout << char('A' + childId) << ' '; } } int main(){ int numChildren, m; cin >> numChildren >> m; vector<vector<int>> adjList(numChildren); // 邻接表存储图结构 vector<int> inDegree(numChildren, 0); // 记录各顶点入度 // 构建邻接表以及初始化入度数组 for(int i = 0; i < m; ++i){ int from, to; cin >> from >> to; adjList[from].push_back(to); ++inDegree[to]; } topologicalSort(adjList, inDegree, numChildren); return 0; } ``` 此程序首先读取输入数据建立图模型,接着调用 `topologicalSort` 函数执行实际的排序操作。最后按照字母顺序打印出符合条件的小朋友们的名字列表。
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