【问题描述】
n个人要晚上过桥,在任何时候最多两个人一组过桥,每组要有一只手电筒。在这n个人中只有一个手电筒能用,因此要安排以某种往返的方式来返还手电筒,使更多的人可以过桥。
每个人的过桥速度不同,每组的速度由过桥最慢的人所用的时间决定,约定n<=1000,并且没有人的过桥时间会超过100秒。
【输入】
输入的第一行给出n,接下来的n行给出每个人的过桥时间,不会超过1000人,且没有人的过桥时间会超过100秒。
1 2 5 10
【输出】
输出的第一行给出所有n个人过桥的总的秒数,接下来的若干行给出实现策略。每行包括一个或两个整数,表示组成一组过桥的一个或两个人,以所用的时间标识。
总共:17 秒
去:1 2
回:1
去:5 10
回:2
去:1 2
【分析】
由于一次过桥最多两人且手电筒需要往返传递,因此以两个成员过桥为一个分析单位,计算过桥时间。以按过桥时间递增的顺序将n个成员排序。则a[1]是最快的人,a[2]次之,a[n]是最慢的人,a[n-1]是倒数第二慢的人。在相对状况下考虑,则有两种方案:
◆方案一:用最快的成员a[1]传递手电筒帮助最慢的a[n]和a[n-1]过桥,易知来回所用的时间为2*a[1] + a[n] + a[n-1]
◆方案二:用最快的成员a[1]和次快的成员a[2]传递手电筒帮助最慢的a[n]和a[n-1]过桥,具体方案如下:1.a[1]和a[2]到对岸,所用时间为a[2];
2.a[1]返回,将手电筒给最慢的a[n]和a[n-1],并且a[n]和a[n-1]到对岸后将手电筒交给a[2],所用时间为:a[1]+a[n];
3.a[2]返回,所用时间为a[2];
综合起来方案二所用的总时间为2*a[2]+a[n]+a[1]。
显然,两种方案的好坏取决于他们的总时间,若2a[1] + a[n] + a[n-1] < 2a[2] + a[n] + a[1],即采用第一种方案,否则采用第二种方案。我们每次帮助最慢的两个人过桥,累加时间,最后可能出现的两种情况:
1.对岸剩下两个队员,全部过桥,时间为a[2];
2.对岸剩下三个队员,用最快的成员传递手电筒,帮助最慢的成员过桥,然后与次慢的成员一起过桥,时间为:a[1]+a[n-1]+a[n],
注意,这里的n = 3。
代码
package test;
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;
public class NMenCrossBridge {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc=new Scanner(System.in);
int n,i,k;//人数为n,i,j,k为循环控制变量,数组存储过桥时间
int[] a=new int [1024];
int sum=0; //过桥总时间
n=sc.nextInt();
//输入数组
for(i=1;i <= n;i++)
a[i]=sc.nextInt();
if(n == 1){
System.out.format(a[1]+"%n"+a[1]);
}
k=n;
while(k>3) //求总时间
{
if(a[1]+a[k-1] < 2*a[2])
sum += a[k] + a[1]*2 + a[k-1];
else
sum += a[2]*2+ a[1] + a[k];
k-=2;
}
if(k==2) //对岸剩下两个成员
sum+=a[2];
else //对岸剩下3个成员
sum+=a[1]+a[2]+a[3];
System.out.println(sum);//输出n个人的过桥时间
k=n;
while(k>3) //输出具体方案
{
if(a[1]+a[k-1]<2*a[2]) //输出用a[1]传递手电筒方案
{
System.out.format(a[1]+" "+a[k]+"%n"+a[1]+"%n"+a[1]+" "+a[k-1]+"%n"+a[1]);
}
else //输出用a[1]、a[2]传递手电筒发的方案
{
System.out.format(a[1]+" "+a[2]+"%n"+a[1]+"%n"+a[k]+" "+a[k-1]+"%n"+a[2]+"%n");
k-=2;
}
if(k==2)
System.out.println(a[1]+" "+a[2]);
else
System.out.format(a[1]+" "+a[3]+"%n"+a[1]+"%n"+a[1]+" "+a[2]);
}
}
}
输入:
5
1 2 4 5 10
运行结果:
22
1 2
1
10 5
2
1 4
1
1 2