zoukankan      html  css  js  c++  java
  • 二分法(二):采用二分法解决“最小化最大值问题”

          二分法除了可以进行有序查找、解方程等外,还可以用来解决一些实际问题。这些问题中,非常典型的应用就是“最小化最大值问题”和“最大化最小值问题”

          最小化最大值问题最大化最小值问题在优化问题中比较常见,简单来说,最小化最大值是为了压制优化目标中表现最突出的成分,最大化最小值为了提升优化目标中表现最差的成分。

          (1)最小化最大值问题

          一般来说,优化时考虑的是目标函数的最大化或最小化的问题。但是在某些情况下,则要求最大值的最小化才有意义。例如,在城市规划中需要确定急救中心、消防中心的位置,可取的目标函数应该是到所有地点最大距离的最小值(即急救中心、消防中心的建设位置应保证它到最远需求点的距离尽可能小),而不是到达所有目的地距离和的最小值。因为城市同时发生事故或同时着火的几率极低,因此更多应该考虑如何降低最恶劣情况的影响,即使是最远的地方出事了,中心到它们的距离也能达到最小。

          (2)最大化最小值问题

          这个问题在通信链路中应用比较多,如基站同时和多用户通信,每个基站到用户的通信为一个通信链路,且基站的发射功率是固定的。为了保证所有的通信链路都正常工作,应该去优化最差链路的通信情况,降低信道较好链路的基站发射功率,增加信道较差链路的基站发射功率,这是一个最大化最小值问题。

     【例1】数列分段。

    题目描述

    对于给定的一个长度为N的正整数数列A-i,现要将其分成M(M≤N)段,并要求每段连续,且每段和的最大值最小。

    关于最大值最小:

    例如一数列4 2 4 5 1要分成3段

    将其如下分段:

    [4 2] [4 5] [1]

    第1段和为6,第2段和为9,第3段和为1,和最大值为9。

    将其如下分段:

    [4] [2 4] [5 1]

    第1段和为4,第2段和为6,第3段和为6,和最大值为6。

    并且无论如何分段,最大值不会小于6。

    所以可以得到要将数列4 2 4 5 1要分成3段,每段和的最大值最小为6。

    输入输出格式

    输入格式:

    第1行包含两个正整数N,M(N≤100000,M≤N)。

    第2行包含N个空格隔开的非负整数Ai(Ai之和不超过10^9)

    输出格式:

    一个正整数,即每段和最大值最小为多少。

    输入输出样例

    输入样例#1: 

    5 3

    4 2 4 5 1

    输出样例#1: 

    6

          (1)编程思路。

          要解决这个最小化最大值的问题,基本思路就是选取任意一个范围(输入数组的最大值到数组所有元素的和),然后在这个范围内进行二分法,每次把范围的中间值mid当作最小值,然后判断在mid值下数组是否能够被分为m个部分。如果判断出值为mid时可以将数组分成m个部分,就先让mid变大再试试,即增大下界(left=mid+1);如果分不成m个部分,说明当前的mid太大了,就先让mid变小再进行判断,即减小上界(right=mid)。直到求出一个最大的mid就是最终的答案。

          (2)源程序。

    #include <stdio.h>

    int n,m;

    int a[100000];

    bool judge(int mid)

    {

         int sum=0;

         int count=0;

         for(int i=0;i<n;i++)

         {

                 sum += a[i];

                 if(sum>mid)

                 {

                     sum=a[i];

                     count++;        

                 }

         }

         if ((count+1)<=m)

            return 1;

         return 0;

    }

    int main()

    {

        scanf("%d%d",&n,&m);

        int left=-1,right=0,mid,i;

        for(i=0;i<n;i++)

        {

           scanf("%d",&a[i]);   

           right += a[i];

           if(a[i]>left)

           {

              left = a[i];            

           }

        } 

        while(left<right)

        {

             mid=(left+right)/2;

             if(judge(mid))

             {

                right = mid;               

            }

            else

            {

              left = mid+1;

            }

        }

        printf("%d ",left);

       return 0;

    }

  • 相关阅读:
    python基础7
    python基础7
    十大经典预测算法(一)----线性回归
    RNN-循环神经网络
    CNN之经典卷积网络框架原理
    卷积神经网络CNN
    决策树的生成
    欠拟合、过拟合及解决方法
    决策树
    KD树
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/cs-whut/p/11216941.html
Copyright © 2011-2022 走看看