CSP-垦田计划

文章描述了一个关于资源分配的问题,目标是最小化开垦多块田地的时间。通过记录最大耗时和利用资源缩短开垦时间,可以计算出最少需要的天数。提供的代码示例展示了如何用C++解决这个问题,从最大耗时开始逐次减少,直到资源不足以再缩短一天或达到最小开垦天数。

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问题描述

顿顿总共选中了 n 块区域准备开垦田地,由于各块区域大小不一,开垦所需时间也不尽相同。据估算,其中第 i 块(1≤i≤n)区域的开垦耗时为 ti 天。这 n 块区域可以同时开垦,所以总耗时 tTotal 取决于耗时最长的区域,即:tTotal=max{t1,t2,⋯,tn}

为了加快开垦进度,顿顿准备在部分区域投入额外资源来缩短开垦时间。具体来说:

  • 在第 i 块区域投入 ci 单位资源,便可将其开垦耗时缩短 1 天;

  • 耗时缩短天数以整数记,即第 i 块区域投入资源数量必须是 ci 的整数倍;

  • 在第 i 块区域最多可投入 ci×(ti−k) 单位资源,将其开垦耗时缩短为 k 天;

  • 这里的 k 表示开垦一块区域的最少天数,满足 0<k≤min{t1,t2,⋯,tn};换言之,如果无限制地投入资源,所有区域都可以用 k 天完成开垦。

现在顿顿手中共有 m 单位资源可供使用,试计算开垦 n 块区域最少需要多少天?

输入格式

从标准输入读入数据。

输入共 n+1 行。

输入的第一行包含空格分隔的三个正整数 n、m 和 k,分别表示待开垦的区域总数、顿顿手上的资源数量和每块区域的最少开垦天数。

接下来 n 行,每行包含空格分隔的两个正整数 ti 和 ci,分别表示第 i 块区域开垦耗时和将耗时缩短 1 天所需资源数量。

输出格式

输出到标准输出。

输出一个整数,表示开垦 n 块区域的最少耗时。

解题思路:

首先强调一点:总耗时取决于耗时最长的区域。这也是我们解题的出发点,我们只需用资源把最大耗时降到最小,就等同于将最终的开垦天数降到最小。所以,我们先记录初始时的最大耗时 maxtime,然后以 maxtime 为起点,逐天降低最大耗时,当到某一天剩余资源无法再将当前最大耗时降低一天或最大耗时已降低到最少开垦天数时,循环结束。这里,我们用数组 date[i] 来记录从第 i 天再缩短一天所要的资源数。对于已经被缩短的天数,要将其所要的资源加到前一天上,例如,我们把最大耗时从7天缩短到6天,原本开垦时长为7天的区域就变为了开垦时长为6天的区域,这时候开垦时长为6天的区域就增加了,所以再降低一天所需的资源数也要增加相应的值。

100分代码:

# include <iostream>
# include <algorithm>

using namespace std;
const int maxn = 1e5 + 10;
int n, m, k;
int date[maxn];  //从i天缩短一天所要的资源数

int main()
{
	cin >> n >> m >> k;
	int t, c, maxtime = 0;
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		cin >> t >> c;
		//初始化从i天缩短一天所要的资源数
		date[t] += c;
		//记录目前的最大耗时
		maxtime = max(maxtime, t);
	}
	int ans = k;
	//从最大耗时开始逐次降低耗时
	//直到现有的资源无法再缩短一天或已缩短到最少开垦天数
	for (int i = maxtime; i > k; i--) {
		if (m >= date[i]) {
			//将被缩短天数所要的资源加到前一天上
			date[i - 1] += date[i];
			m -= date[i];
		}
		else {
			//现有的资源无法再缩短一天,此时的i即为最少开垦天数
			ans = i;
			break;
		}
	}
	cout << ans << endl;
	return 0;
}

以上便是我对这题的看法,很高兴与大家分享。

<think>嗯,用户想了解CSP田计划的相关信息,特别是与IT认证和腾讯云的关系。首先,我需要明确CSP田计划具体指的是什么。根据提供的引用内容,这应该是CCF-CSP认证考试中的一个题目,比如2023年3月的第二题,题目名为“田计划”。这个题目主要涉及算法设计和优化,可能涉及资源分配和时间计算的问题。 用户提到了IT认证和腾讯云,可能想知道这个题目是否与腾讯云的认证有关,或者腾讯云是否提供相关的培训或资源。但根据引用内容来看,田计划是CCF-CSP考试中的编程题目,而CCF-CSP是由中国计算机学会主办的编程能力认证,主要用于评估计算机专业学生的编程和算法能力,与腾讯云的认证可能没有直接关联。不过,腾讯云作为IT公司,可能提供类似的云计算或算法优化的学习资源,但需要进一步确认。 接下来,需要整理问题的解题思路。根据引用[1],解题方法是不断对耗时最大的田投入资源,直到资源用尽或达到阈值k。而引用[2]提到使用二分法来找到最小耗时,通过计算总资源消耗是否满足条件。这说明题目可能有两种解法:贪心算法和二分查找。需要比较这两种方法的优缺点,以及它们在CSP考试中的常见应用场景。 用户可能还想知道如何准备这类题目,是否有推荐的资源或学习路径。例如,是否需要学习特定的算法,或者练习类似的编程题。此外,用户可能对腾讯云在其中的角色有疑问,可能需要解释腾讯云是否提供相关认证或培训,但根据现有信息,这可能不在CSP考试范围内,但可以建议用户查看腾讯云的官方资料以获取更多IT认证信息。 最后,生成相关问题时要覆盖解题方法、优化策略、应用场景以及与腾讯云的关系,确保问题对用户深入理解有帮助。需要确保回答结构清晰,分点说明,引用正确,同时符合LaTeX格式要求。</think>### CSP 田计划解析 #### 1. **题目背景与要求** CCF-CSP认证中的“田计划”题目(如2023年03月第二题)要求通过算法设计,计算在资源有限的情况下完成所有田地开的最小耗时。输入包括每块田的初始耗时$t_i$、缩减耗时所需的资源量$c_i$,以及总资源$m$和最小耗时下限$k$。目标是找到所有田的耗时均不超过$x$(且$x \geq k$)的最小$x$。 #### 2. **核心算法** ##### (1) **贪心算法** - **思路**:每次对当前耗时最长的田投入资源,直至资源耗尽或无法进一步优化[^1]。 - **代码示例**(Python): ```python def main(): n, m, k = map(int, input().split()) fields = [] for _ in range(n): t, c = map(int, input().split()) fields.append((t, c)) # 按耗时降序排序 fields.sort(reverse=True, key=lambda x: x[0]) current_max = fields[0][0] while m > 0 and current_max > k: cost = 0 # 统计所有当前最大耗时田的c_i总和 for t, c in fields: if t == current_max: cost += c else: break if m >= cost: m -= cost current_max -= 1 else: break print(max(current_max, k)) ``` **时间复杂度**:最坏情况下为$O(n \cdot (t_{\text{max}} - k))$,适用于数据规模较小的情况。 ##### (2) **二分法优化** - **思路**:二分查找可能的答案$x$,验证该$x$是否满足总资源约束[^2]。 - **验证函数**: ```python def is_valid(x, fields, m, k): if x < k: return False total = 0 for t, c in fields: if t > x: total += (t - x) * c if total > m: return False return total <= m ``` **时间复杂度**:$O(n \log (t_{\text{max}} - k))$,适用于大规模数据。 #### 3. **与IT认证及腾讯云的关系** - **CSP认证**:由中国计算机学会(CCF)主办,考察编程与算法能力,是计算机专业学生的重要能力证明。 - **腾讯云认证**:主要聚焦云计算、运维等领域,与CSP认证的算法考察方向不同。但腾讯云提供的云计算资源可支持算法训练环境搭建。 - **关联建议**:若需提升算法能力以通过CSP,可结合腾讯云的云服务器(如GPU实例)进行大规模数据处理练习。 #### 4. **应用场景** - **资源调度优化**:如云计算任务分配、分布式计算资源管理。 - **工业自动化**:生产线任务时间规划。 - **游戏开发**:AI行为决策的耗时优化。
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