一,题目:
石家庄铁道大学基础教学楼一共有四部电梯,每层都有人上下,电梯在每一层都停。信1201-1班张一东每层都停有点儿不耐烦。如果在上下课高峰时刻电梯从一层上行,但只允许停留在某一层。每个人选择自己的目的地,使他们爬楼层数最少。
二,设计思想:
1,(基础算法)首先用最笨的办法去思考这个问题,就是让电梯从第二层楼开始停。然后计算所有人爬楼层数之和,知道第N层,然后找出爬楼层数最少的就是电梯要停留的层数。
2,(优化算法)假设电梯停在第 i 层楼,我们计算出所有乘客总共爬楼梯的层数是Y。如果有N1个乘客想去的楼层在第 i 层之下,有N2个乘客正好想去的楼层是第 i 层,有N3个乘客想去的楼层在第 i 层之上。这个时候,重点来了:如果电梯改停在i-1层,所有目的地在第i - 1层以下的乘客可以少爬1层,总共少爬N1层,所有在i层及以上的乘客要多爬一层,总共多爬N2+N3层,这时总共需要爬Y-N1+N2+N3。反之,如果电梯在i+1层停所有目的地在第 i 层以上的乘客可以少爬1层,总共少爬N3层,所有在 i 层及以下的乘客要多爬一层,总共多N1+N2层,这时总共需要爬Y+N1+N2-N3层。可见,当N1 > N2+N3 时,电梯在第i-1层楼停更好;当N1+N2 < N3 时,电梯在i+1层停更好。其他情况在第i层更好。如此一来,问题的解法就出来了,从第一层开始考察,计算各位乘客走的楼层的数目,然后根据N1,N2,N3之间的关系进行调整,知道找到最佳楼层。
三,程序源代码:
package com.java.com.aikan; import java.util.Scanner; public class dianti2 { public static void main(String[] args){ int N,num;//电梯层数,乘客要停的电梯数 Scanner in=new Scanner(System.in); System.out.print("请输入楼层数:"); N=in.nextInt(); int array[]=new int[N+1]; for(int i=2;i<=N;i++) { System.out.print("请输入去第"+i+"层的乘客数:"); array[i]=in.nextInt(); } youhua(N,array); } } public static void youhua(int N,int array[])//优化 { int N1=0,N2=0,N3=0,i,j,k; int min=0,m=2,sum=0; array[1]=0; for(i=2;i<=N;i++) sum+=array[i]; for(i=2;i<=N;) { N1+=array[i-1]; N2=array[i]; N3=sum-N1-N2; if(N1+N2<N3) i++; else break; } for(j=2;j<=N;j++) { k=i>j?(i-j):(j-i); min+=array[j]*k; } System.out.println("停在第"+i+"层,上下楼层数最小值"+min); } }
四,程序截图:
五,实验总结:
在看到这道题时我们先对题意进行透彻的分析避免对题意误解,在理解了题意之后用了最简单的思想去对问题进行了分析,就是对每一楼层进行遍历,求出在每一层的爬楼层数后求出最小的那一个,后来在老师的引导下对这一思想进行了优化,就是对问题进行一个假设,这是解题的关键。通过这次练习我又学习了一种新的解题思路——假设法,即先给问题假设一个结论,然后再去验证此结论。