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输油管道问题

2019-10-26 19:40:07  阅读:263  来源: 互联网

标签:int 位置 问题 a3 a2 输油管道 油井


                              **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 ,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:

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
对于奇数点情况:
直线位于a2.y时,距离和D=|a3.y|+|a1.y|(假设a2.y=0),
当直线偏离a2,位于a1-a2间时,距离和D=|a3.y|+|a1.y|+d,d为a2偏移量。
也能说明只有直线位于中位数位置时,距离和最短,是我们要找的位置。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
对于偶数点情况:
当直线在a2-a3之间的时候,距离和D=|a3.y|+|a2.y|+|a4.y|+|a1.y|,
当直线在别的位置比如a1-a2时,距离和D=(a3-a2)+(a4-a1)+d,其中d为偏移量。我们会发现只有直线位置属于[a2,a3]时,距离和才会最小,而且在[a2,a3]任意位置,距离和都是固定的。
所以没有必要将直线取值在a2和a3的正中间,取a2和a3能有相同的效果,相当于a2和a3中间位置取整,这就说明找到n个点的中位数即可。
在这里插入图片描述
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;

标签:int,位置,问题,a3,a2,输油管道,油井
来源: https://blog.csdn.net/qq_45356160/article/details/102760111

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