c++士兵站队问题
时间: 2025-05-31 11:51:19 浏览: 12
### C++实现士兵站队问题
士兵站队问题是经典的优化问题之一,目标是最小化所有士兵移动到指定位置所需的总步数。以下是基于引用中的描述以及标准算法设计思路的解决方案。
#### 问题分析
为了最小化总移动步数,可以选择合适的 \(x\) 和 \(y\) 坐标作为起始点。对于水平方向上的排列,可以通过计算中位数来确定最优的目标横坐标;而对于纵坐标,则可以直接选取固定的值(通常为初始状态下的某个固定值),因为题目并未要求调整纵坐标的分布[^1]。
#### 解决方案
以下是一个完整的C++程序实现:
```cpp
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main() {
int n;
cin >> n; // 输入士兵数量
int x[10005], y[10005];
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
cin >> x[i] >> y[i]; // 输入每个士兵的位置
}
// 对x数组进行排序
sort(x + 1, x + n + 1);
// 计算x轴的中位数
int median_x = x[(n + 1) / 2];
long long total_steps = 0;
// 计算总的移动步数
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
total_steps += abs(x[i] - median_x);
}
cout << total_steps << endl; // 输出结果
return 0;
}
```
#### 程序说明
1. **输入处理**: 首先读取士兵的数量 \(n\) 及其对应的坐标 \((x_i, y_i)\)[^2]。
2. **排序操作**: 将所有的 \(x\) 坐标按升序排列以便于后续寻找中位数。
3. **中位数选择**: 中位数具有使得其他数据与其距离之和最小化的特性,因此将其选作最终排列的起点。
4. **步数统计**: 使用绝对差值累加的方式求得所有士兵到达新位置所需的实际步数。
此方法的时间复杂度主要由排序决定,即 \(O(n\log{n})\),空间复杂度则接近线性级别 \(O(n)\),适合大多数实际场景需求。
#### 注意事项
如果存在偶数个士兵的情况,在某些情况下可能需要特别考虑两个中间值之间的平均值或者更复杂的逻辑判断[^1]。
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