过桥

在这里插入图片描述
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分析

最容易想到的一个贪心策略是:

		让一个最快的人来回带人

但是显然是错误的
比如4个人:1 1 100000 100000
最快的来回带的话要:1+1+100000+1+100000=200003

但是如果先将1 1运过去的话,然后1回来,再让100000 100000一起过去,再让右边的1来回一趟,就只要1+1+100000+1+1=100004,这样显然更优

所以第一种贪心的策略显然是不合理的,下面换种贪心策略:

首先,慢的肯定是过了桥之后不回来了
就上面那种情况,我们就是先将最快的两个带过去,
然后快的一个过来,让两个慢的过去,然后让快的再来,…

然而:
如果是1 10000 10000 10000,答案又不对了(还是第一种策略优)

结合以上两点,对于最慢的两个人我们有两种处理方法就是:
1、让最快的人来回带
2、让最快的两个人过去,再让最慢的两个一起过去,这样就减少了最慢的重复计算

关于这个贪心策略的证明是:

首先,过桥速度排在第三名之后的人不可能担任送回手电筒的任务,

原因是不如速度第一和第二的人送回来得高效。这样,
当前左岸速度最慢的人过桥后就不可能再回来,

那么我们可以优先让速度慢的过河,因为其不可能返回,先过后过等效。

如此一来,就可以得到上述的贪心策略。
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程序:

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main()
{
	int n,a[10000];
	scanf("%d",&n);
	for (int i=1;i<=n;i++)
		scanf("%d",&a[i]);
	sort(a+1,a+n+1);
	int i=n;
	long long ans=0,x,y;
	while (1)
	{
		if (i==2) ans+=a[2];
		if (i==3) ans+=a[1]+a[2]+a[3];
		if (i<=3) break;
		x=2*a[2]+a[1]+a[i];
        y=a[1]+a[i]+a[1]+a[i-1]; 
        if (x<y) ans+=x; else ans+=y;
        i-=2;
	}
	printf("%d",ans);
	return 0;
}
六人过桥问题是一个经典的优化问题,目标是让所有人在最短的时间内全部过桥。这个问题通常需要使用贪心算法或动态规划来解决,但通过合理的策略可以找到最优解。 ### 问题描述 - 有六位旅行者:A、B、C、D、E 和 F。 - 每个人单独过桥所需的时间分别是 1、5、6、7、8 和 9 分钟。 - 只有一只手电筒,且桥只能同时容纳两个人。 - 当两人一起过桥时,过桥时间等于较慢的那个人的时间。 ### 解决方案 该问题的一个常见解决方案是基于“快速来回”原则设计的策略,即让速度较快的人负责多次往返送手电筒,从而减少整体时间消耗。以下是具体的步骤: 1. **首先安排两个最快的人过桥**: - 让 A(1分钟)和 B(5分钟)先过桥,耗时 5 分钟。 2. **让最快的人返回**: - 让 A 返回,耗时 1 分钟。 3. **安排两个最慢的人过桥**: - 让 C(6分钟)、D(7分钟)过桥,耗时 7 分钟。 4. **让另一个快的人返回**: - 让 B 返回,耗时 5 分钟。 5. **再次让两个最快的人过桥**: - 让 A 和 B 过桥,耗时 5 分钟。 6. **重复类似策略处理剩下的两个人**: - 让 E(8分钟)和 F(9分钟)过桥,耗时 9 分钟。 - 让 A 返回,耗时 1 分钟。 - 最后,让 A 和 B 过桥,耗时 5 分钟。 将上述时间相加: - 第一轮:5 + 1 = 6 分钟 - 第二轮:7 + 5 = 12 分钟 - 第三轮:5 + 1 = 6 分钟 - 第四轮:9 + 5 = 14 分钟 总时间为:6 + 12 + 6 + 14 = **38 分钟** ### 算法实现 下面是一个简单的 Python 实现示例,用于计算最优过桥时间: ```python def bridge_crossing_times(people): people.sort() # 按照过桥时间排序 total_time = 0 n = len(people) while n > 3: # 使用两种策略中的较小值 strategy1 = people[0] + people[1] + people[1] + people[-1] strategy2 = people[0] + people[-2] + people[-1] + people[0] total_time += min(strategy1, strategy2) people.pop() people.pop() n -= 2 if n == 3: total_time += sum(people) # A 带其他人过桥 elif n == 2: total_time += people[-1] else: total_time += people[0] return total_time # 六人的过桥时间 times = [1, 5, 6, 7, 8, 9] optimal_time = bridge_crossing_times(times.copy()) print(f"最优过桥时间为: {optimal_time} 分钟") ``` ### 结论 该问题的关键在于如何利用最快的两个人(如 A 和 B)来最小化手电筒的传递时间,并在适当的时候让最慢的两个人一起过桥以减少额外的时间消耗。最终的最优时间是 **38 分钟**,这是在合理策略下所能达到的最佳结果[^1]。
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