蚂蚁感冒

本文详细解析了一道算法题——蚂蚁感冒传染问题。通过分析蚂蚁在杆子上的移动和传染规律,提出了一种高效的解决方案。文章重点介绍了如何利用蚂蚁移动方向和位置信息,判断感冒蚂蚁的传染范围,最终计算出所有感染蚂蚁的数量。

AOJ1641 蚂蚁感冒

题目描述

长100厘米的细长直杆子上有n只蚂蚁。它们的头有的朝左,有的朝右。每只蚂蚁都只能沿着杆子向前爬,速度是1厘米/秒。当两只蚂蚁碰面时,它们会同时掉头往相反的方向爬行。 这些蚂蚁中,有1只蚂蚁感冒了。并且在和其它蚂蚁碰面时,会把感冒传染给碰到的蚂蚁。 请你计算,当所有蚂蚁都爬离杆子时,有多少只蚂蚁患上了感冒。

输入

第一行输入一个整数n (1 < n < 50), 表示蚂蚁的总数。
  接着的一行是n个用空格分开的整数 Xi (-100 < Xi < 100), Xi的绝对值,表示蚂蚁离开杆子左边端点的距离。正值表示头朝右,负值表示头朝左,数据中不会出现0值,也不会出现两只蚂蚁占用同一位置。其中,第一个数 据代表的蚂蚁感冒了。

输出

要求输出1个整数,表示最后感冒蚂蚁的数目。

样例输入

3
5 -2 8

样例输出

1

样例输入

5
-10 8 -20 12 25

样例输出

3

AC代码详解

关键点:两只蚂蚁迎头相碰,会原路返回,这一点我们可以直接当做两只蚂蚁互相穿过去了


算法思路:
(1) 当第一只感冒的蚂蚁朝右移动时,由于所有蚂蚁速度相同, 它右侧所有朝左的蚂蚁都会被传染, 而 右侧所有朝右的蚂蚁都不会被传染。如果它右侧有朝左的蚂蚁,那么这个蚂蚁会被传染,并且它将一直向左移动, 感染第一只蚂蚁左侧的所有朝右的蚂蚁。 而第一只蚂蚁左侧朝左的蚂蚁不受影响。
(2) 当第一只感冒的蚂蚁朝左移动时,分析原理同上,不再详述。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct ZJ{//定义一个结构体,存储两个值
    int dir;//方向。默认值0表示向右,-1表示向左
    int x;//蚂蚁的起始下标

    
    //重载小于号,排序的时候,按照下标来排序
    bool operator<(ZJ other)const{
        return x < other.x;
    }
};

int main(){
    int n;
    cin >> n;
    vector<ZJ>v(n);//定义长度为n的结构体类型动态数组
    for(int i = 0 ; i < n; i++){
        cin >> v[i].x;//如果是负数,则是向左运动
        if(v[i].x < 0){
            v[i].x *= -1;
            v[i].dir = -1;
        }
    }
    ZJ first = v[0];//记录第一个蚂蚁的方向和位置
    sort(v.begin(), v.end());//将蚂蚁们按坐标排序
    int sum = 1;//至少有一只蚂蚁感冒,那就是第一只蚂蚁
    if(first.dir != -1){//第一只感冒的蚂蚁方向朝右
        int rightFlag = 0;//用一个变量记录朝右行驶的蚂蚁会不会遇到朝左行驶的蚂蚁,它会被传染感冒,并且会传染第一只感冒蚂蚁左侧所有朝右移动的蚂蚁。
        for(int i = 0; i < n; i++){
            if(v[i].x > first.x && v[i].dir == -1){//第一只蚂蚁右侧的朝左行驶的蚂蚁都会被传染感冒
                sum++;//累加计数
                rightFlag = 1;//找到一只被第一只感冒的蚂蚁传染的朝左的蚂蚁就够了,它会传染所有第一只蚂蚁左侧的所有朝右移动的蚂蚁
            }
        }
        if(rightFlag){//如果找到一只被第一只感冒的蚂蚁传染的朝左的蚂蚁,它会传染所有第一只蚂蚁左侧的所有朝右移动的蚂蚁
            for(int i = 0; i < n; i++){
                if(v[i].x < first.x && v[i].dir == 0){//第一只蚂蚁左侧的所有朝右移动的蚂蚁,会被第一只蚂蚁右侧朝左移动的蚂蚁传染
                    sum++;//累加计数
                }
            }
        }
    }
    else{//第一只感冒的蚂蚁方向朝左
        int leftFlag = 0;//用一个变量记录朝左行驶的蚂蚁会不会遇到朝右行驶的蚂蚁,它会被传染感冒,并且会传染第一只感冒蚂蚁右侧所有朝左移动的蚂蚁。
        for(int i = 0; i < n; i++){
            if(v[i].x < first.x && v[i].dir == 0){//第一只蚂蚁左侧的朝右行驶的蚂蚁都会被传染感冒
                sum++;//累加计数
                leftFlag = 1;//找到一只被第一只感冒的蚂蚁传染的朝右的蚂蚁就够了,它会传染所有第一只蚂蚁右侧的所有朝左移动的蚂蚁
            }
        }
        if(leftFlag){//如果找到一只被第一只感冒的蚂蚁传染的朝右的蚂蚁,它会传染所有第一只蚂蚁右侧的所有朝左移动的蚂蚁
            for(int i = 0; i < n; i++){
                if(v[i].x > first.x && v[i].dir == -1){//第一只蚂蚁右侧的所有朝左移动的蚂蚁,会被第一只蚂蚁左侧朝右移动的蚂蚁传染
                    sum++;//累加计数
                }
            }
        }
    }
    cout << sum << endl;
    return 0;
}

### 关于蓝桥杯竞赛中的蚂蚁感冒问题 #### 问题描述 在一个很长的数轴上,有 N 只蚂蚁分别朝不同的方向移动。当两只蚂蚁相遇时,它们会改变方向继续前进。如果一只蚂蚁被另一只携带“感冒”的蚂蚁碰到,则这只蚂蚁也会得感冒。给定每只蚂蚁的位置和初始方向以及其中有一只蚂蚁已经患上了感冒,求最终会有多少只蚂蚁患上感冒。 #### Python解决方案实现 对于这个问题的一种有效解法是模拟整个过程并追踪哪些蚂蚁会被感染。由于碰撞不会影响最终的结果——即两只会相撞的蚂蚁只是交换了身份——因此可以简化处理逻辑来计算最终有多少蚂蚁患病[^1]。 ```python def count_cold_ants(N, positions, directions): cold_count = 0 # 假设第一个生病的蚂蚁位于positions列表的第一个位置 infected_side = 'left' if directions[0] == '<' else 'right' for i in range(N): if (infected_side == 'left' and directions[i] == '>') or \ (infected_side == 'right' and directions[i] == '<'): break if directions[i] != infected_side: continue cold_count += 1 return cold_count N = int(input().strip()) positions_directions = input().strip() # 将输入字符串解析成两个独立数组:position 和 direction directions = [] for char in positions_directions: if char in ('<', '>'): directions.append(char) print(count_cold_ants(N, None, directions)) ``` 此代码片段定义了一个函数`count_cold_ants`, 它接收三个参数:N表示蚂蚁的数量; `positions` 表示每只蚂蚁所在的位置(在这个例子中并未实际使用); `directions` 是一个字符列表,代表各只蚂蚁的方向(左向 `<` 或右向 `>`)。该算法假设第一只蚂蚁已经被传染,并基于这个前提条件遍历所有蚂蚁以统计可能被传染的数量。 需要注意的是,在真实比赛中应当仔细阅读具体题目要求,因为这里给出的例子做了某些简化假定。
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