绳子切割问题(枚举与二分)

本文探讨了绳子切割问题的两种求解方法:枚举法与二分法。通过实例演示了如何寻找能切割出至少k段指定长度绳子的最大长度L,保留两位小数。介绍了每种方法的实现思路及代码示例。

绳子切割问题:给出N条绳子的长度,问按照一定长度 LG 切割这几条绳子得到至少 k 条肠胃 LG 的绳子,问长度L最长为多少,保留2位小数。

方法1:

枚举法:绳子从0.01米开始增加,每次增加 0.01 米,直到 L[i] / LG之和小于k,则此时的LG - 0.01就是题目要求的答案:

代码为:

#include<cstdio>
#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int N;
    int k;
    double L[10];
    scanf("%d%d", &N, &k);
    for(int i = 0; i < N; i++)
        scanf("%lf", &L[i]);
    double LG;
    for(LG = 0.01; ;LG++)
    {
        int num = 0;
        for(int i = 0; i < N; i++)
        {
            num += (int)(L[i] / LG);
        }
        if(k > num)
            break;
    }
    printf("%.2f\n", LG - 0.01);
    return 0;
}

输入与运行结果为: 

4 11
8.02 7.43 4.57 5.39
2.00

方法2:

二分法,其实也比较简单,但是实际上写起来比较麻烦,LG下届是保证>= k,所以最终一定是LG输出,输出UG则为2.01。

#include<cstdio>
#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int N;
    int k;
    double L[10];
    scanf("%d%d", &N, &k);
    for(int i = 0; i < N; i++)
        scanf("%lf", &L[i]);
    double LG, UG;
    LG = 0.01;
    UG = 10.00;
    double mid;
    while(UG - LG > 0.01)
    {
        mid = (UG + LG) / 2;
        int num = 0;
        for(int i = 0; i < N; i++)
        {
            num += (int)(L[i] / mid);
        }
        if(num < k)
            UG = mid - 0.01;
        else
            LG = mid;
    }
    printf("%.2f\n", LG);
    return 0;
}

 

切割绳子问题是要从 `n` 根已知长度的绳子切割出 `m` 条长度相同的绳段,求这些绳段的最大长度。使用 Java 实现该问题,可利用二分查找的思想,不断逼近最大长度。 以下是 Java 实现的代码: ```java import java.util.Scanner; public class LongestOfCut { /* * 我们有 n 根的木棍。现在从这些木棍中切割出来 m 条长度相同的木棍,问这 m 根木棍最长有多长? */ public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); int n = scanner.nextInt(); // 绳子的数量 int m = scanner.nextInt(); // 需要切割出的绳段数量 double[] a = new double[n]; // 存储每根绳子的长度 double maxS = -1; // 记录最长绳子的长度 // 输入每根绳子的长度,并找出最长的绳子 for (int i = 0; i < n; i++) { a[i] = scanner.nextInt(); if (maxS < a[i]) { maxS = a[i]; } } double left = 0; // 二分查找的左边界 double right = maxS; // 二分查找的右边界 // 二分查找最大长度 while (left < right) { double mid = (left + right) / 2.0; // 取中间值 if (isCouldCut(a, mid, m)) { // 判断是否可以切割出 m 条长度为 mid 的绳段 left = mid + 0.001; // 可以切割,更新左边界 } else { right = mid - 0.001; // 不可以切割,更新右边界 } } // 输出结果,保留两位小数 System.out.printf("%.2f", left); } // 判断是否可以切割出 m 条长度为 mid 的绳段 private static boolean isCouldCut(double[] a, double mid, int m) { int num = 0; for (int i = 0; i < a.length; i++) { num += a[i] / mid; // 计算每根绳子可以切割出的长度为 mid 的绳段数量 } if (num >= m) { return true; // 可以切割出 m 条或更多 } return false; // 不可以切割出 m 条 } } ``` ### 解决方案思路 1. **输入处理**:首先读取绳子的数量 `n` 和需要切割出的绳段数量 `m`,并存储每根绳子的长度,同时找出最长的绳子长度 `maxS`。 2. **二分查找**:将二分查找的左边界 `left` 初始化为 0,右边界 `right` 初始化为 `maxS`。在每次循环中,取中间值 `mid`,并调用 `isCouldCut` 方法判断是否可以切割出 `m` 条长度为 `mid` 的绳段。 3. **判断切割可行性**:`isCouldCut` 方法遍历每根绳子,计算可以切割出的长度为 `mid` 的绳段数量。如果总数大于等于 `m`,则说明可以切割,更新左边界;否则,更新右边界。 4. **输出结果**:当二分查找结束时,输出左边界 `left`,并保留两位小数。
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