[蓝桥杯 2017 省 AB] 分巧克力

本文介绍如何通过二分法或暴力枚举解决儿童节巧克力分配问题,目标是计算出满足条件的最大正方形巧克力边长。

题目描述

儿童节那天有 �K 位小朋友到小明家做客。小明拿出了珍藏的巧克力招待小朋友们。

小明一共有 �N 块巧克力,其中第 �i 块是 ��×��Hi​×Wi​ 的方格组成的长方形。

为了公平起见,小明需要从这 �N 块巧克力中切出 �K 块巧克力分给小朋友们。切出的巧克力需要满足:

  1. 形状是正方形,边长是整数。

  2. 大小相同。

例如一块 6×56×5 的巧克力可以切出 66 块 2×22×2 的巧克力或者 22 块 3×33×3 的巧克力。

当然小朋友们都希望得到的巧克力尽可能大,你能帮小 ��Hi​ 计算出最大的边长是多少么?

输入格式

第一行包含两个整数 �N 和 �K。(1≤�,�≤105)(1≤N,K≤105)。

以下 �N 行每行包含两个整数 ��Hi​ 和 ��Wi​。(1≤��,��≤105)(1≤Hi​,Wi​≤105)。

输入保证每位小朋友至少能获得一块 1×11×1 的巧克力。

输出格式

输出切出的正方形巧克力最大可能的边长。

核心算法:

 (a[j] / i) * (b[j] / i);

第一种二分法:

代码如下:

#include<bits/stdc++.h>
#define LL_int 128
using namespace std;
int n,k;
int a[1000],b[1000];
int minn=-1,maxn=1e9;
int check(int mid){
    int ans=0;
    for(int i=0;i<n;i++){
        ans=ans+(a[i]/mid)*(b[i]/mid);
    }
    return ans>=k;
}
signed main(){
    std::ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);cout.tie(0);
    cin>>n>>k;
    for(int i=0;i<n;i++){
        cin>>a[i]>>b[i];
    }
    int l=1,r=10000;
    while(l<r){
        int mid=(l+r+1)>>1;
        if(check(mid)){
            l=mid;
        }else{
            r=mid-1;
        }
    }
    cout<<l;
    return 0;
}

第二种暴力枚举:

#include<bits/stdc++.h>
#define LL long long
using namespace std;
int n,l,k,a[1000010],b[1000010],w = 1,o;
int main()
{
    std::ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);cout.tie(0);
    cin>>n>>k;
    l = n;
    for(int i = 1;i <= n;i++) {
        cin>>a[i]>>b[i];
        l = max(l,max(a[i],b[i]));//求最大的边长,确保小朋友们得到的巧克力是最大的
    }
    for(int i = 1;i <= l;i++){
        int o = 0;
        for(int j = 1;j <= n;j++)
        {
            o += (a[j] / i) * (b[j] / i);//计算
            if(o >= k) {
                break;
            }
        }
        if(o < k) break;
        w = i;
    }
    cout<<w;
    return 0;
}

无论是二分法还是暴力枚举都离不开(a[j] / i) * (b[j] / i);
 

### 题目解析 题目要求解决的是一个典型的二查找问题,具体背景是给定一块大小为 $ N \times M $ 的巧克力,需要将其成若干块面积相等的小巧克力,每块小巧克力的面积至少为 $ K $。目标是求出最多可以成多少块。 #### 解题思路 1. **问题建模**: - 假设每块小巧克力的边长为 $ x $,那么其面积为 $ x^2 $。 - 对于一个给定的 $ x $,判断是否可以将大巧克力成若干块满足条件的小巧克力。 - 每行可以切出的大块数为 $ \left\lfloor \frac{M}{x} \right\rfloor $,每列可以切出的大块数为 $ \left\lfloor \frac{N}{x} \right\rfloor $,总的块数为 $ \left\lfloor \frac{M}{x} \right\rfloor \times \left\lfloor \frac{N}{x} \right\rfloor $。 - 如果总块数大于等于 $ K $,则 $ x $ 是可行解。 2. **二法应用**: - 使用二法在可能的边长范围内搜索最大值。 - 初始范围为 $ [1, \min(N, M)] $。 - 对于中间值 $ mid $,计算其对应的块数,如果块数大于等于 $ K $,说明可以尝试更大的边长,否则需要减小边长。 3. **时间复杂度析**: - 二法的时间复杂度为 $ O(\log(\min(N, M))) $。 - 每次判断的时间复杂度为 $ O(1) $,因此整体复杂度为 $ O(\log(\min(N, M))) $。 ### 图解析 假设输入为 $ N = 5 $、$ M = 5 $ 和 $ K = 6 $: - 当 $ x = 2 $ 时,每行可以切出 $ \left\lfloor \frac{5}{2} \right\rfloor = 2 $ 块,每列也可以切出 $ \left\lfloor \frac{5}{2} \right\rfloor = 2 $ 块,总共可以切出 $ 2 \times 2 = 4 $ 块,不满足 $ K = 6 $。 - 当 $ x = 1 $ 时,每行可以切出 $ \left\lfloor \frac{5}{1} \right\rfloor = 5 $ 块,每列也可以切出 $ \left\lfloor \frac{5}{1} \right\rfloor = 5 $ 块,总共可以切出 $ 5 \times 5 = 25 $ 块,满足 $ K = 6 $。 最终结果为最大边长 $ x = 2 $,但因为不满足条件,所以答案为 $ x = 1 $。 ### 代码实现 ```cpp #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; int N, M, K; bool isPossible(int x) { int count = (M / x) * (N / x); return count >= K; } int main() { cin >> N >> M >> K; int left = 1, right = min(N, M); int result = 0; while (left <= right) { int mid = (left + right) / 2; if (isPossible(mid)) { result = mid; left = mid + 1; } else { right = mid - 1; } } cout << result << endl; return 0; } ``` ### 总结 通过二法快速缩小搜索范围,并结合数学公式判断可行性,能够高效解决问题[^1]。
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