BZOJ 1696 [Usaco2007 Feb]Building A New Barn新牛舍 数学

题意:链接

方法:数学+模拟

解析:

首先这类问题不是第一次见了,所以直接知道拿x的中位数。y的中位数。

这题就是讨论情况很的烦。

题中有个限制,给出待求和的点不能选取。

所以假设奇数个点,求出x中位数,y中位数。

检验x,y是否存在待求和的点集里,如存在则推断四种情况。

推断的四种情况各自是(x-1,y),(x+1,y),(x,y-1),(x,y+1),次优解一定存在于这四种情况中,这个应该很好理解?

假设不存在于原点集中。则直接求和。

假设偶数个点,则讨论全部x可取值以及y可取值就可以,建议使用容斥。

至于细节。自己研究。

代码:

#include <map> 
#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#define N 10010
#define INF 0x3f3f3f3f
#define pa pair<int,int>
using namespace std;
int n;
int a[N];
int b[N];
int xx[5]={0,-1,1,0,0};
int yy[5]={0,0,0,1,-1};
struct node
{
    int x,y;
}c[N];
int main()
{
    scanf("%d",&n);
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        scanf("%d%d",&a[i],&b[i]);
        c[i].x=a[i],c[i].y=b[i];
    }
    sort(a+1,a+n+1),sort(b+1,b+n+1);
    if(n&1)
    {
        int tmp=n/2+1;
        int tmpx=a[tmp],tmpy=b[tmp];
        int ans=0;
        int flag=1;
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            if(tmpx==c[i].x&&tmpy==c[i].y){flag=0;break;}
        }
        if(flag)
        {
            for(int i=1;i<=n;i++)
            {
                ans+=abs(tmpx-a[i])+abs(tmpy-b[i]);
            }
            printf("%d 1\n",ans);
        }else
        {
            ans=INF;
            int cnt=0;
            for(int i=1;i<=4;i++)
            {
                int x=tmpx+xx[i],y=tmpy+yy[i];
                int ret=0;
                for(int j=1;j<=n;j++)
                {
                    ret+=abs(x-c[j].x)+abs(y-c[j].y);
                }
                if(ret<ans)ans=ret,cnt=1;
                else if(ret==ans)cnt++; 
            }
            printf("%d %d\n",ans,cnt);
        }
    }else
    {
        int tmpx1=a[n/2],tmpx2=a[n/2+1];
        int tmpy1=b[n/2],tmpy2=b[n/2+1];
        int ret=0,cnt=(tmpx2-tmpx1+1)*(tmpy2-tmpy1+1);
        for(int k=1;k<=n;k++)
        {
            if(c[k].x>=tmpx1&&c[k].x<=tmpx2&&c[k].y>=tmpy1&&c[k].y<=tmpy2)cnt--;
            ret+=abs(tmpx1-c[k].x)+abs(tmpy1-c[k].y);
        }
        printf("%d %d\n",ret,cnt);
    }
} 
内容概要:本文系统介绍了算术优化算法(AOA)的基本原理、核心思想及Python实现方法,并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法,其核心思想来源于四则运算,利用乘除运算进行全局勘探,加减运算进行局部开发,通过数学优化器加速函数(MOA)和数学优化概率(MOP)动态控制搜索过程,在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更策略,并提供了完整的Python代码实现,结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地,以Flask框架搭建前后端分离系统,将AOA应用于图像分割任务,展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后,通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能,并提出自适应参数调整、模型优化和并行计算等改进策略。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者;; 使用场景及目标:①理解元启发式算法的设计思想与实现机制;②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法;③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用;④为算法性能评估与改进提供实践参考; 阅读建议:建议读者结合代码逐行调试,深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制,尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异,并可进一步扩展图像分割模块,引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
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