POJ 2456 3258 3273 3104 3045(二分搜索-最大化最小值)

POJ 2456

题意

农夫约翰有N间牛舍排在一条直线上，第i号牛舍在xi的位置，其中有C头牛对牛舍不满意，因此经常相互攻击。需要将这C头牛放在离其他牛尽可能远的牛舍，也就是求最大化最近两头牛之间的距离。

思路

二分搜索，现将牛舍排序，然后定义C(d)，表示可安排的C头牛最近距离不小于d。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
using namespace std;
int N, C; // 牛的总数N，会攻击其他牛的数量C
int x[100004];
bool c(int d) { // 表示可安排的C头牛距离不小于d
	int last = 0; // 从第一个牛舍开始枚举
	for (int i = 1; i < C; ++i) { // 对C头牛进行安排
		int crt = last + 1;
		while (crt < N && x[crt] - x[last] < d) ++crt; // 寻找距离大于d的下一个牛舍
		if (crt == N) return false; // 若无法安排C头牛
		last = crt; // 继续安排
	}
	return true; // 能安排C头牛
}
void solve() {
	sort(x, x + N);
	int lb = 0, ub = 1000000006;
	while (ub - lb > 1) {
		int mid = (ub + lb) >> 1;
		if (c(mid)) lb = mid; // 半闭半开区间[lb, ub)
		else ub = mid;
	}
	printf("%d\n", lb);
}
int main()
{
	scanf("%d%d", &N, &C);
	for (int i = 0; i < N; ++i)     scanf("%d", &x[i]);
	solve();
	return 0;
}

POJ 3258

题意

在长为L的河两端有石头，分别为起始石头和终点石头。

河中有N块石头，相对于起始石头距离分别为Di，现在需要去掉M个石头（除了起始和终点石头），求出最小的石头间距的最大值。

思路

只要保留N−M块石头，然后二分搜索出最大的最小间距。

注意将起始石头和终点石头都算进去了，方便后面计算距离，以选取保留的石头

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
using namespace std;
int L, N, M;
int D[50005];
bool C(int d) {
	// 这里从第一块石头开始选取，表示第一块是必须保留的，然而终点石头无需考虑，因为能够保留N-M块石头的话，且间距>=d块的石头，那么最后一块可以随意选择，可看做选择保留最后一块即可。
	int lst = 0; // 从第一个石头开始试
	for (int i = 1; i < N - M; ++i) { // 保留N-M个石头
		int crt = lst + 1;
		while (crt < N && D[crt] - D[lst] < d) ++crt; // 选取下一个保留的石头
		if (crt == N) return false; // 没有更多符合间距>=d的石头了
		lst = crt;
	}
	return true; // 能够保留N-M块石头
}
void solve() {
	sort(D, D + N); // 按距离排序
	// for(int i=0; i<N; ++i) printf("%d ", D[i]);
	int lb = 0, ub = 1000000005;
	while (ub - lb > 1) {
		int mid = (lb + ub) >> 1;
		if (C(mid)) lb = mid; // 半闭半开区间[lb, ub)
		else ub = mid;
	}
	printf("%d\n", lb);
}
int main()
{
	scanf("%d%d%d", &L, &N, &M);
	for (int i = 1; i <= N; ++i) scanf("%d", &D[i]);
	// 这里将起始石头和终点石头都算进去了，方便后面计算距离，以选取保留的石头
	D[0] = 0, D[N + 1] = L;
	N += 2;
	solve();
	return 0;
}

POJ 3273

题意

给定一个n个数组成的序列，划分为m个连续的区间，每个区间所有元素相加，得到m个和，m个和里面肯定有一个最大值，我们要求这个最大值尽可能的小。

思路

最小化最大值。定义C(int x)表示当<=x刀时最少能分成多少份，用来判断是否满足条件。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
using namespace std;
int N, M;
int money[100005];
bool C(int x) { // 当<=x刀时最少能分成多少份，用来判断是否满足条件
	int cnt = 0;
	int sum = 0;
	for (int i = 0; i<N; ++i) {
		if (money[i] > x) return false;
		sum += money[i];
		if (sum > x) {
			sum = money[i];
			++cnt;
		}
	}
	if (sum <= x) ++cnt; // 最后一份
	return cnt <= M; // cnt表示<=x刀时至少能分成的份数，所以只要<=M即可（因为可以从cnt中再分，凑成M份）
}
void solve() {
	int lb = 0, ub = 1 << 30;
	while (ub - lb > 1) {
		int mid = (lb + ub) >> 1;
		if (C(mid)) ub = mid; // 半闭半开区间(lb, ub]
		else lb = mid;
	}
	printf("%d\n", ub);
}
int main()
{
	scanf("%d%d", &N, &M);
	for (int i = 0; i < N; ++i)
		scanf("%d", &money[i]);
	solve();
	return 0;
}

POJ 3104

题意

Jane有N件衣服要洗，洗完后每件有ai滴水，需要干燥这些衣服。

每分钟衣服上的水都会自然风干减少一滴，若用烘干机烘干，每次只能烘一件衣服，每分钟可烘干k滴水（用烘干机的话就不会风干）。求出干燥所有衣服的最少时间。

思路

用二分搜索，定义C(x)表示<=x分钟是否能干燥所有衣服。

将当前衣服水量减去x，若还剩水的话用烘干机烘干，这样可求出最小烘干时间。将所有烘干时间加起来（此时为最小烘干总时间）若大于x则无法完成。

注意：数据范围，以及当k为1时避免分母为0。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
using namespace std;
typedef long long ll;
int n;
int a[100000 + 5], k;
bool C(ll x) { // <=x分钟能否烘干所有衣服
	ll minute = 0; // 烘干机最少烘干的时间
	for (int i = 1; i <= n; ++i) {
		int cura = a[i] - x; // 假设总共需要x分钟，那么减去x滴风干的水分，即可求得最少烘干机分钟
		if (cura > 0) minute += ceil(cura*1.0 / (k - 1)); // 若风干x滴水还剩水的话，用烘干机烘干，统计烘干机时间，除以k-1，是因为烘干过程中不会自然风干，所以k-1，加上前面x分钟的某一分钟，k-1+1=k可看做在烘干机中烘干而不是风干
		if (minute > x) return false; // 若烘干机最少烘干时间都大于总时间的话，即无法完成
	}
	return true;
}
void solve() {
	if (k == 1) { // 特殊情况
		printf("%d\n", *max_element(a + 1, a + 1 + n));
		return;
	}
	ll lb = 0, ub = *max_element(a + 1, a + 1 + n);
	while (ub - lb > 1) {
		ll mid = (ub + lb) >> 1;
		if (C(mid)) ub = mid; // 半闭半开区间，(lb, ub]
		else lb = mid;
	}
	printf("%lld\n", ub);
}
int main()
{
	scanf("%d", &n);
	for (int i = 1; i <= n; ++i) scanf("%d", &a[i]);
	scanf("%d", &k);
	solve();
	return 0;
}

POJ 3045

题意

一堆牛(N个)玩叠罗汉游戏，现已知每头牛的重量Wi和力量Si，风险系数计算为当前牛顶上所有牛的总重量减去自身力量值。

现问，最稳定情况下最大风险能有多大？（其实就是问所有堆叠情况中最大风险能有多小。）

思路

贪心算法，先求出最稳定的情况，再求最大风险

假设其中有两头牛A, B。体重和力量分别为WA,SA和WB,SB。
那么根据题意，当WA−SB>WB−SA的时候，A应该在下面最稳定（因为此时风险risk=WB−SA比较小，局部最小取得全局最小），否则A在上面。所以可以根据WA−SB>WB−SA来排序，这样的堆叠情况求出来的最大风险值即为最小的。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstdio>
using namespace std;
int N;
int Wsum = 0;
struct cow {
	int W, S;
	bool operator<(const cow &b) const {
		return W - b.S > b.W - S; // W-S从大到小排序
	}
} cows[50005];
void solve() {
	sort(cows, cows + N);
	int risk = -1000000002; // 因为risk可能为负数
	for (int i = 0; i < N; ++i) {
		Wsum -= cows[i].W;
		risk = max(risk, Wsum - cows[i].S);
	}
	cout << risk << endl;
}
int main()
{
	cin >> N;
	for (int i = 0; i < N; ++i) {
		cin >> cows[i].W >> cows[i].S;
		Wsum += cows[i].W;
	}
	solve();
	return 0;
}