算法-------过河经典问题,超详细解析

算法-------过河问题

题目来源POJ 题号为1700 http://poj.org/problem?id=1700

描述

一群N人希望用一条船过河,这条船最多只能载两个人。因此,必须安排某种穿梭安排,才能来回划船,以便所有人都能过关。每个人都有不同的划船速度;一对选手的速度取决于速度较慢的人的速度。你的工作是确定一个策略,尽量减少这些人的过河时间。

输入

输入的第一行包含一个整数T(1<=T<=20),测试用例数。接下来是T个案例。每个案例的第一行包含N,第二行包含N个整数,给出每个人过河的时间。每个案例前面都有一个空白行。不会有超过1000人,没有人需要超过100秒的跨越。

输出量

对于每个测试用例,打印一行,其中包含所有N个人过河所需的总秒数。

样本输入

1
4
1 2 5 10

样本输出

17

===========

问题分析

(以下N人速度分别用abcd…表示,且按速度升序排序)

1.当n= 1时,time则为a
2.当n= 2时,time则为b
3.当n= 3时,time则为a+b+c(a与任意一个人过河,a再回来,再和剩下的人过河)
4.当n>= 4 时,问题就复杂很多,因为任意两人过河,再在过了河中其中一个再回来有很多情况,我们这里需要进行分析

观察题目我们可以发现过河中有两个最为重要的点:
方案【1】过河的两个人,花费时间是由最长的人决定
针对这一点,我们可以把最慢d的和次慢c的放一起,这样次慢的时间c就被忽略。
方案【2】回来的一个人,花费时间只由他一个人决定
针对这一点,我们可以让最快的a把其他人一一送过去,再由最快的a把船送回来

将上面的方案实现

当n = 4时(以下N人速度分别用abcd…表示,且按速度升序排序)()内表示花费时间
方案【1】abcd
ab(b)过去
a (a)回来
cd(d)过去
b(b)回来
ab(b)过去
所花费时间: a+3b+d

方案【2】abcd
ad(d)过去
a(a)回来
ac(c)过去
a(a)回来
ab(b)过去
所花费时间: 2a+b+c+d

计算样例

现在我们导入题目样例{1,2,5,10}
方案【1】时间 = 17
方案【2】时间 = 19
所以用方案【1】花费时间最短,时间为17

但如果我们修改一下数据{1,2,2,10}
方案【1】时间 = 17
方案【2】时间 = 16
这次却是方案【2】花费的时间最短,时间为16;

如果我们将两个方案的所花费时间约一下则
方案【1】:2b
方案【2】:a+c
可以看出所花费的时间 决定性因素 在于最快的a和次快的b和次慢的c,我们只需要将2b和a+c进行比较,选择花费时间最小的方案即可。

当n > 4 时我们可以表示为用最快的前两个人运送最慢的后两个人便可,运送完人数就减少2。

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