POJ 3104 二分 坑

本文介绍了一个智能衣物干燥算法,旨在解决冬季衣物干燥难题。通过优化使用小型加热器干燥衣物的过程,算法实现了在有限资源下快速干燥多件衣物的目标。文章详细解释了算法的工作原理,并通过实例展示了其高效性。

It is very hard to wash and especially to dry clothes in winter. But Jane is a very smart girl. She is not afraid of this boring process. Jane has decided to use a radiator to make drying faster. But the radiator is small, so it can hold only one thing at a time.

Jane wants to perform drying in the minimal possible time. She asked you to write a program that will calculate the minimal time for a given set of clothes.

There are n clothes Jane has just washed. Each of them took ai water during washing. Every minute the amount of water contained in each thing decreases by one (of course, only if the thing is not completely dry yet). When amount of water contained becomes zero the cloth becomes dry and is ready to be packed.

Every minute Jane can select one thing to dry on the radiator. The radiator is very hot, so the amount of water in this thing decreases by k this minute (but not less than zero — if the thing contains less than k water, the resulting amount of water will be zero).

The task is to minimize the total time of drying by means of using the radiator effectively. The drying process ends when all the clothes are dry.

Input

The first line contains a single integer n (1 ≤ n ≤ 100 000). The second line contains ai separated by spaces (1 ≤ ai ≤ 109). The third line contains k (1 ≤ k≤ 109).

Output

Output a single integer — the minimal possible number of minutes required to dry all clothes.

Sample Input

sample input #1
3
2 3 9
5

sample input #2
3
2 3 6
5

Sample Output

sample output #1
3

sample output #2
2

晾衣服:n件衣服各含a_i水分,自然干一分钟一单位,放烘干机一分钟k单位,一次只能晒一件。求最短时间。(在用烘干机的时候是没有蒸发这一部分水分的!!!!表示自己已经入坑)

然后二分枚举时间:

时间从1--max(a[i])之间枚举时间,如果是时间大于当前的a[i],就是说明该衣服完全可以自己蒸发干,那就不需要放入干燥机里,然后剩下的就是处理水分大于枚举的这个mid了,然后就是两个细节!!

①每分钟烘干k单位的水,于是我就想当然地除k向上取整了((a_i – mid) / k)。其实应该除以k-1,列个详细的算式:

设需要用x分钟的机器,那么自然风干需要mid – x分钟,x和mid需要满足:

k*x + (mid – x) >= a_i,即 x >= (a_i – mid) / (k – 1)。

②当k=1的时候,很显然会发生除零错误,需要特殊处理。

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include<set>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define inf 0x3f3f3f3f
#define rep(i,l,r) for(int i=l;i<=r;i++)
#define lep(i,l,r) for(int i=l;i>=r;i--)
const int N=1e6+400;
int n;
ll k;
ll a[N];
bool cut(ll l){
    ll temp=0;
    rep(i,1,n)
    if(a[i]>l) temp+=ceil((a[i]-l)*1.0/(k-1));//表示相除的结果需要相除的结果需要取整
                                                //使用ceil函数。ceil(x)返回的是大于x的最小整数。
    return temp<=l;
}
int main(){
    #ifndef ONLINE_JUDGE
    freopen("in.txt","r",stdin);
    #endif // ONLINE_JUDGE
    scanf("%d",&n);
    ll r=0,l=0;
    rep(i,1,n)
    scanf("%lld",&a[i]),r=max(a[i],r);
    scanf("%lld",&k);
    if(k==1) {printf("%lld\n",r);return 0;}
    ll ans=0;
        while(r-l>1){
        ll mid=(l+r)/2;
        if(cut(mid))
        r=mid;
        else
        l=mid;
    }
    printf("%lld\n",r);

    return 0;
}

 

<think>嗯,用户问的是POJ3104用C++怎么写。首先我得回忆一下这道题的内容。POJ3104应该是一个算法题,可能涉及到二分查找或者贪心策略。不过具体的题目内容我得先确认一下。 POJ3104的题目大意是说,有n件衣服,每件衣服有ai滴水。现在用烘干机来烘干,每分钟可以选择一件衣服用烘干机,这样能烘干k滴水,而自然晾干每分钟只能烘干1滴。但烘干机一次只能处理一件衣服,其他衣服在那一分钟只能自然晾干。问最少需要多少分钟才能把所有衣服烘干。对吧? 那这个问题正确的解法应该是用二分查找。因为我们需要找到最小的分钟数,假设这个分钟数是mid。对于每件衣服,如果ai <= mid,那自然晾干就行。但如果ai > mid,就需要使用烘干机。这时候,计算用烘干机的次数x,满足ai - x*k <= mid -x,因为每次烘干机使用会多减少(k-1)滴水。所以x >= (ai - mid)/(k-1)。这里需要注意除法向上取整的问题。然后将所有需要的x加起来,如果总和超过mid,则mid太小,需要增大下界,反之可以尝试缩小上界。 不过这里有个特殊情况,当k=1的时候,因为k-1=0,这时候烘干机和自然晾干的效果一样,所以只能自然晾干,所需时间就是最大ai的值。 接下来,如何用C++实现呢?首先读取n,然后读取每个ai,接着读取k。然后进行二分查找。左边界是1,右边界是最大的ai。每次计算mid,然后判断是否可行。需要注意的是,当k=1的时候要单独处理,否则计算的时候会出现除以0的情况。 可能的代码结构大致如下: 读取输入,保存到数组a中。 计算最大的ai作为初始右边界。 如果k=1,直接输出max_ai。 否则,进行二分查找: left = 1, right = max_ai while left < right: mid = (left + right) / 2 计算总需要的烘干次数sum for每个ai: if ai > mid: sum += ceil((ai - mid) / (k - 1)) if sum <= mid: right = mid else: left = mid + 1 输出left 这里需要注意的是,计算(ai - mid)的时候,如果这个值是负数的话不需要处理。另外,ceil可以用整数运算来实现,例如 (ai - mid + k - 2) / (k -1)。 测试一下边界情况,比如当k=1的时候是否正确。另外,当所有ai都不需要烘干机的情况,比如所有ai都<=mid,这时候sum是0,所以可以满足。 还有可能出现的问题是在计算sum的时候,可能会溢出,但题目中的数据范围可能不会太大,所以用long long可能更安全。不过POJ的数据范围可能需要看题目具体要求。假设ai的范围在1e9的话,用long long更合适。 所以代码中变量sum应该用long long类型,防止累加时溢出。 综上,C++代码的大体框架应该是这样的。需要处理k=1的特殊情况,二分查找的条件判断,以及计算烘干次数时的向上取整。</think>POJ3104 题目要求用高效方法烘干衣服,下面详细介绍解题思路和C++实现: ### 题目分析 **问题描述**: - $n$件衣服,每件初始含水量为$a_i$ - 每分钟可选择**1件**衣服用烘干机(每秒减少$k$滴水),其余衣服自然晾干(每秒减少$1$滴) - 求烘干所有衣服的**最短时间** **关键观察**: 1. 烘干机使用策略影响总时间 2. 直接模拟会超时,需用**二分法**优化时间复杂度 ### 算法思路 1. **二分查找答案**: - 最小时间范围:$left=1$, $right=\text{max}(a_i)$ - 对每个候选时间$mid$,检查是否可行 2. **可行性判断**: - 对每件衣服$a_i$: - 若$a_i \leq mid$:自然晾干即可 - 若$a_i > mid$:需使用烘干机,计算最少使用次数 $$\text{烘干次数} \geq \lceil \frac{a_i - mid}{k-1} \rceil$$ - 总烘干次数$\leq mid$时才合法(每分钟最多用1次烘干机) ### C++代码实现 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; typedef long long ll; int main() { int n, k; cin >> n; vector<int> a(n); for(int i=0; i<n; ++i) cin >> a[i]; cin >> k; int max_a = *max_element(a.begin(), a.end()); if(k == 1) { // 特殊情况处理 cout << max_a << endl; return 0; } ll left = 1, right = max_a; while(left < right) { ll mid = (left + right) / 2; ll sum = 0; for(int ai : a) { if(ai > mid) { // 计算ceil((ai - mid)/(k-1)) sum += (ai - mid + k-2) / (k-1); if(sum > mid) break; // 提前终止 } } if(sum <= mid) right = mid; else left = mid + 1; } cout << left << endl; return 0; } ``` ### 代码解析 1. **输入处理**:读取衣服数量和含水量 2. **特判$k=1$**:此时烘干机无效,直接输出最大含水量 3. **二分框架**: - 每次计算中点$mid$ - 统计所需烘干机总次数 - 根据总次数调整搜索区间 4. **关键计算**: - 使用整数技巧实现向上取整,避免浮点误差 - 提前终止循环优化效率 ### 复杂度分析 - **时间复杂度**:$O(n \log C)$,其中$C$为最大含水量 - **空间复杂度**:$O(n)$存储含水量数据 此解法能够高效处理题目中的大规模数据,通过二分将问题转化为可行性验证,避免了直接模拟的低效。
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