Desert King POJ - 2728(最优比率生成树)

2024-04-11 15:08

本文主要是介绍Desert King POJ - 2728(最优比率生成树),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

题目:

David the Great has just become the king of a desert country. To win the respect of his people, he decided to build channels all over his country to bring water to every village. Villages which are connected to his capital village will be watered. As the dominate ruler and the symbol of wisdom in the country, he needs to build the channels in a most elegant way. 

After days of study, he finally figured his plan out. He wanted the average cost of each mile of the channels to be minimized. In other words, the ratio of the overall cost of the channels to the total length must be minimized. He just needs to build the necessary channels to bring water to all the villages, which means there will be only one way to connect each village to the capital. 

His engineers surveyed the country and recorded the position and altitude of each village. All the channels must go straight between two villages and be built horizontally. Since every two villages are at different altitudes, they concluded that each channel between two villages needed a vertical water lifter, which can lift water up or let water flow down. The length of the channel is the horizontal distance between the two villages. The cost of the channel is the height of the lifter. You should notice that each village is at a different altitude, and different channels can't share a lifter. Channels can intersect safely and no three villages are on the same line. 

As King David's prime scientist and programmer, you are asked to find out the best solution to build the channels.

Input

There are several test cases. Each test case starts with a line containing a number N (2 <= N <= 1000), which is the number of villages. Each of the following N lines contains three integers, x, y and z (0 <= x, y < 10000, 0 <= z < 10000000). (x, y) is the position of the village and z is the altitude. The first village is the capital. A test case with N = 0 ends the input, and should not be processed.

Output

For each test case, output one line containing a decimal number, which is the minimum ratio of overall cost of the channels to the total length. This number should be rounded three digits after the decimal point.

Sample Input

4
0 0 0
0 1 1
1 1 2
1 0 3
0

Sample Output

1.000

题意:

给你一个数字N,代表在沙漠中有N个村庄;后面有N组数据,每个数据三个数字X,Y,Z代表村庄在位置(X,Y),且村庄的海拔是Z;

国王想要给每一个村庄供水,没修建一条路的花费是两个村庄之间的海拔之差;

问你想要使每一个村庄的都连接起来,建成的路的平均每公里的花费最小;

思路:

其实这道题是让你求出来  ai / bi  所有和的最小值;

那么假设 ai / bi >=x,那么ai - x*bi >= 0;

这道题可以使用最优比率生成树算法,其中用二分法来枚举  合适的 x 的值;

令F(x)=ai - x*bi,那么这就可以看成一个一元一次的方程式:F(x)=A - x*B,即F(x)=  - B *x + A;

还是看这个图,用二分来枚举f(x) ;

因为是要求最小生成树,所以在每一次的二分判断中要跑一遍prim算法来判断现在的最小生成树的值是否小于0;

如果小于0,那么就是二分区间大了,缩小区间;

如果大于0,那么就是二分区间小了,扩大区间;

代码如下:

#include<math.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<algorithm>
using namespace std;const double inf=1e18;
const int maxn=1e3+10;int n;
double cost[maxn][maxn];
double dis[maxn][maxn];
double x[maxn],y[maxn],z[maxn];
int vis[maxn];double get_dis(int a,int b)///计算两点之间的距离;
{return sqrt((x[a]-x[b])*(x[a]-x[b])+(y[a]-y[b])*(y[a]-y[b]));
}int check(double x)
{memset(vis,0,sizeof vis);double sum=0,lowcost[maxn];vis[1]=1;for(int i=1; i<=n; i++)///计算最小的每一单位距离的花费;lowcost[i]=cost[1][i]-x*dis[1][i];///prim算法;for(int i=2; i<=n; i++)///最小生成树,n-1条边;{double temp=inf;int k=-1;///记录是否还有最小的边;for(int j=2; j<=n; j++){if(!vis[j]&&lowcost[j]<temp){k=j;temp=lowcost[j];}}if(k==-1)break;vis[k]=1;sum+=temp;for(int j=2; j<=n; j++)///松弛;{if(!vis[j]&&cost[k][j]-x*dis[k][j]<lowcost[j])lowcost[j]=cost[k][j]-x*dis[k][j];}}if(sum>=0)return 1;elsereturn 0;
}int main()
{while(~scanf("%d",&n)&&n){for(int i=1; i<=n; i++){scanf("%lf%lf%lf",&x[i],&y[i],&z[i]);}for(int i=1; i<=n; i++)///存储图的数据;{for(int j=i+1; j<=n; j++){dis[i][j]=dis[j][i]=get_dis(i,j);cost[i][j]=cost[j][i]=fabs(z[i]-z[j]);}}///二分枚举;double l=0.0,r=100.0;while(r-l>=1e-5){double mid=(l+r)/2;if(check(mid))l=mid;///扩大区间;elser=mid;///缩小区间;}printf("%.3f\n",l);///注意输出格式;}return 0;
}

 

这篇关于Desert King POJ - 2728(最优比率生成树)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/894417

相关文章

SQLite3 在嵌入式C环境中存储音频/视频文件的最优方案

《SQLite3在嵌入式C环境中存储音频/视频文件的最优方案》本文探讨了SQLite3在嵌入式C环境中存储音视频文件的优化方案,推荐采用文件路径存储结合元数据管理,兼顾效率与资源限制,小文件可使用B... 目录SQLite3 在嵌入式C环境中存储音频/视频文件的专业方案一、存储策略选择1. 直接存储 vs

Python实现自动化Word文档样式复制与内容生成

《Python实现自动化Word文档样式复制与内容生成》在办公自动化领域,高效处理Word文档的样式和内容复制是一个常见需求,本文将展示如何利用Python的python-docx库实现... 目录一、为什么需要自动化 Word 文档处理二、核心功能实现:样式与表格的深度复制1. 表格复制(含样式与内容)2

python如何生成指定文件大小

《python如何生成指定文件大小》:本文主要介绍python如何生成指定文件大小的实现方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录python生成指定文件大小方法一(速度最快)方法二(中等速度)方法三(生成可读文本文件–较慢)方法四(使用内存映射高效生成

Maven项目中集成数据库文档生成工具的操作步骤

《Maven项目中集成数据库文档生成工具的操作步骤》在Maven项目中,可以通过集成数据库文档生成工具来自动生成数据库文档,本文为大家整理了使用screw-maven-plugin(推荐)的完... 目录1. 添加插件配置到 pom.XML2. 配置数据库信息3. 执行生成命令4. 高级配置选项5. 注意事

MybatisX快速生成增删改查的方法示例

《MybatisX快速生成增删改查的方法示例》MybatisX是基于IDEA的MyBatis/MyBatis-Plus开发插件,本文主要介绍了MybatisX快速生成增删改查的方法示例,文中通过示例代... 目录1 安装2 基本功能2.1 XML跳转2.2 代码生成2.2.1 生成.xml中的sql语句头2

使用Python自动化生成PPT并结合LLM生成内容的代码解析

《使用Python自动化生成PPT并结合LLM生成内容的代码解析》PowerPoint是常用的文档工具,但手动设计和排版耗时耗力,本文将展示如何通过Python自动化提取PPT样式并生成新PPT,同时... 目录核心代码解析1. 提取 PPT 样式到 jsON关键步骤:代码片段:2. 应用 JSON 样式到

SpringBoot实现二维码生成的详细步骤与完整代码

《SpringBoot实现二维码生成的详细步骤与完整代码》如今,二维码的应用场景非常广泛,从支付到信息分享,二维码都扮演着重要角色,SpringBoot是一个非常流行的Java基于Spring框架的微... 目录一、环境搭建二、创建 Spring Boot 项目三、引入二维码生成依赖四、编写二维码生成代码五

Android与iOS设备MAC地址生成原理及Java实现详解

《Android与iOS设备MAC地址生成原理及Java实现详解》在无线网络通信中,MAC(MediaAccessControl)地址是设备的唯一网络标识符,本文主要介绍了Android与iOS设备M... 目录引言1. MAC地址基础1.1 MAC地址的组成1.2 MAC地址的分类2. android与I

PyQt5+Python-docx实现一键生成测试报告

《PyQt5+Python-docx实现一键生成测试报告》作为一名测试工程师,你是否经历过手动填写测试报告的痛苦,本文将用Python的PyQt5和python-docx库,打造一款测试报告一键生成工... 目录引言工具功能亮点工具设计思路1. 界面设计:PyQt5实现数据输入2. 文档生成:python-

IDEA自动生成注释模板的配置教程

《IDEA自动生成注释模板的配置教程》本文介绍了如何在IntelliJIDEA中配置类和方法的注释模板,包括自动生成项目名称、包名、日期和时间等内容,以及如何定制参数和返回值的注释格式,需要的朋友可以... 目录项目场景配置方法类注释模板定义类开头的注释步骤类注释效果方法注释模板定义方法开头的注释步骤方法注