LA3177 长城守卫

本篇博客侧重于贪心法正确性证明
原问题可以二分答案转变为一个判定问题,
该判定问题如下:
有n个集合A1,A2,...,An,它们的元素个数分别是r1,r2,...,rn,且相邻两集合不交(包括首尾即A1与An),现给定一常数k使得这n个集合一共至多有k个不同元素,显然k太小时这样的n个集合是不可能存在的,请你在O(n)时间内判定某个给定的k是否合法。

首先给出算法:

不妨设这n个集合的元素取自{1,2,3,...,k}
对于n为偶数的情况,
取A1={1,2,...,r1},即前r1个数,取A2为{k,k-1,k-2,...,k-(r2-1)},即后r2个数,A3为前r3个数...依次类推,如果过程中没有发生元素不够用的情况,则k合法。
对于n为奇数的情况,
取A1={1,2,...,r1},即前r1个数,取A2为{r1+1,r1+2,...,r1+r2},即r1之后紧邻的r2个数,然后A3尽量取靠后(大)的元素,A4尽量取靠前(小)的元素...依此类推,如果过程中没有发生元素不够用的情况,则k合法。

这样做为什么是对的呢?

下图是n为偶数时的情况,从上到下分别是A1、A2、A3、A4...,整个矩形表示1~k共k个元素,阴影部分表示这个集合选定了哪些元素,A1选前r1个,A2选后r2个,A3选前r3个...
不难发现,对于n为偶数的情况算法的正确性是显然的。


n为偶数的情况

n为奇数的情况比较棘手,我们先把构造过程用图形直观地呈现出来,如下图。
这时A1选前r1个,A2选不与A1冲突的尽量小的r2个元素,A3选不与A2冲突的尽量大的r3个元素...

n为奇数的情况

然后我们发现这个过程中有一些特点,比如每个集合的元素至多是连续的两段,比如有一个位置在每一个集合中都会出现(图中灰色竖线)。
上图把每个集合超出灰线的部分标记为红色,因为最终An要和A1判断是否冲突,所以我们的目标是让An的红色部分为0,等价于让An的红色部分最少。然后我们注意到这样一个递推性质:Ak的红色部分最少的充要条件是Ak-1的红色部分最少。
由此,我们说明了n为奇数时算法的正确性。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 202,980评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,178评论 2 380
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 149,868评论 0 336
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,498评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,492评论 5 364
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,521评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,910评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,569评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,793评论 1 296
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,559评论 2 319
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,639评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,342评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,931评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,904评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,144评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,833评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,350评论 2 342