算法分析之输油管道问题

某石油公司计划建造一条由东向西的主输油管道。该管道要穿过一个有n口油井的油田。从每口油井都要有一条输油管道沿最短路经(或南或北)与主管道相连。
如果给定n口油井的位置,即它们的x坐标(东西向)和y坐标(南北向),应如何确定主管道的最优位置,即使各油井到主管道之间的输油管道长度总和最小的位置?
给定n口油井的位置,编程计算各油井到主管道之间的输油管道最小长度总和。
输入
第1行是一个整数n,表示油井的数量(1≤n≤10 000)。
接下来n行是油井的位置,每行两个整数x和y
(﹣10 000≤x,y≤10 000)。
输出
各油井到主管道之间的输油管道最小长度总和。

                                                                                       

设n口油井的位置分别为Pi=(Xi,Yi),i=1~n。由于主输油管道是东西向的,因此可用其主轴线的y坐标唯一确定其位置。主管道的最优位置y应该满足:

由中位数定理可知,y是中位数。

                                                

算法1:对数组a排序(一般是升序),取中间的元素

int n;					//油井的数量
int x;					//x坐标,读取后丢弃
int a[1000];				//y坐标
cin>>n;
for(int k=0;k<n;k++)
	cin>>x>>a[k];
sort(a,a+n);				//按升序排序
//计算各油井到主管道之间的输油管道最小长度总和
int min=0;
for(int i=0;i<n;i++)
	min += (int)fabs(a[i]-a[n/2]);
cout<<min<<endl;

 算法2:采用分治策略求中位数

int n;					//油井的数量
int x;					//x坐标,读取后丢弃
int a[1000];				//y坐标
cin>>n;
for (int i=0; i<n; i++)
	cin>>x>>a[i];
int y = select(0, n-1, n/2); //采用分治算法计算中位数。快速排序中的分割算法
//计算各油井到主管道之间的输油管道最小长度总和
int min=0;
for(int i=0;i<n;i++)
	min += (int)fabs(a[i]-y);
cout<<min<<endl;

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