二分/折半查找
如果从文件中读取的数据记录的关键字是有序排列的,则可以用一种效率比较高的查找方法来查找文件的记录,这就是折半查找法,又称为二分法搜索。
折半查找的基本思想是:减小查找序列的长度,分而治之地进行关键字的查找。
折半查找的实现过程是:先确定待查找记录的所在范围,然后逐渐缩小这个范围,直到找到该记录或查找失败(查无该记录)为止。
例如有序列:1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89(该序列包含 11 个元素,而且关键字单调递增。),现要求查找关键字 key 为 55 的记录。
我们可以设指针 low 和 high 分别指向关键字序列的上界和下界,指针 mid 指向序列的中间位置,即 mid = (low+high)/2。
C++中
1.binary_search(begin,end,index):在数组中,若找到index则返回1,找不到就返回0
2.lower_bound(begin,end,index):在数组中的[begin,end)前闭后开区间内,返回大于或等于index的第一个元素位置,如果都小于index,则返回end。
3.upper_bound(begin,end,index):在数组中的[begin,end)前闭后开区间内,返回大于index的第一个元素位置,如果都小于index,则返回end。
4.sort()和unique(),sort()用于对数组排序,一般在二分查找之前使用,unique(),用于对数组去重,某些情况下可用到。
int bin_search1( int key[], int low, int high, int k )//递归实现
{
int mid;
if( low > high )
{
return -1;
}
else
{
mid = (low + high) / 2;
if( key[mid] == k )
{
return mid;
}
if( k > key[mid] )
{
return bin_search1( key, mid+1, high, k ); // 在序列的后半部分查找
}
else
{
return bin_search1( key, low, mid-1, k ); // 在序列的前半部分查找
}
}
}
int bin_search2( int str[], int n, int key )//迭代实现
{
int low, high, mid;
low = 0;
high = n-1;
while( low <= high )
{
mid = (low+high)/2;
if( str[mid] == key )
{
return mid; // 查找成功
}
if( str[mid] < key )
{
low = mid + 1; // 在后半序列中查找
}
if( str[mid] > key )
{
high = mid - 1; // 在前半序列中查找
}
}
return -1; // 查找失败
}
求最大化最小值或者最小化最大值的问题可以用二分法来做
POJ 2456 Aggressive cows
http://poj.org/problem?id=2456
题意:把C头牛放到N个带有编号的隔间里,使得两头牛之间的最小距离尽可能大,求这个最大的最小距离。
分析:二分枚举这个最小值,范围为0~最大编号-最小编号,假设当前的最小值为x,如果判断出最小差值为x时可以放下C头牛,说明当前的x有点小,就先让x变大再判断;如果放不下,说明当前的x太大了,就先让x变小然后再进行判断。直到求出一个最大的x就是最终的答案。
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <algorithm>
using namespace std;
int a[100001],N,C;
bool judge(int x)
{
int count=1,temp=a[0];
for(int i=1;i<N ;i++)
if(a[i]-temp >= x)
{
count++;
temp=a[i];
if(count == C)//
return true;
}
return false;
}
int main()
{
scanf("%d%d",&N,&C);
for(int i=0;i<N;i++)
scanf("%d",&a[i]);
sort(a,a+N);
int low=0,height=a[N-1]-a[0],mid;//最大范围
while(low <= height)
{
mid=(low+height)/2;
if(judge(mid))
low=mid+1;//说明当前x小
else
height=mid-1;
}
printf("%d\n",low-1);
}
POJ 3273 Monthly Expense
http://poj.org/problem?id=3273
题意:给出农夫在n天中每天的花费,要求把这n天分作m组,每组的天数必然是连续的,要求分得各组的花费之和应该尽可能地小,最后输出各组花费之和中的最大值。
分析:二分法枚举这个最大值,范围:最大花费~所有月花费之和,从第一天开始向下遍历每天的花费,当前i天之和<=mid时,把他们归并到一组,若 前i-1天之和 加上第i天的花费 大于mid,则把前i-1天作为一组,第i天作为下一组的第一天,此时划分的组数+1,若利用mid值划分的组数比规定的组数要多,则说明mid值偏小,否则偏大。代码为逆向。
#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
int n,m,a[100005];
bool judge(int x)
{
int cnt=1,t=x;//初始化将全部天数作为一组
for (int i = 1;i <= n;i++)//从第一天开始向下遍历每天的花费
{
if (t < a[i])//当这一组容量无法包含某一天的花费
{
t=x;
cnt++;
}
t -= a[i];
}
if (cnt <= m)
return true;
else
return false;//若利用mid值划分的组数比规定的组数要多,则说明mid值偏小
}
int main()
{
cin >> n >> m;
int l = 0,r = 0,mid;
for (int i = 1;i <= n;i++)
{
scanf("%d",&a[i]);
r += a[i];
if(l < a[i])
l = a[i];//那么要求的值必然在[l,r]范围内
}
while(l < r)//可能在l==r之前,分组数就已经=m,但是mid并不是最优,因此要继续二分
{
mid=(l+r)/2;
if (judge(mid)) r=mid;
else l=mid+1;
}
printf("%d\n",r);
return 0;
}
POJ 3122 Pie
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <iomanip>
using namespace std;
int n,f;
double v[100005];//n:pie数 f:朋友数
const double pi=3.14159265359;
const double esp=1e-6;
bool j(double mid)
{
int count = 0;
for (int i = 0; i < n; i++)
{
count += (int)(v[i]/mid);//不足mid将被舍弃
}
if(count >= f)
return true;
else
return false;
}
int main()
{
int t;
cin>>t;
while (t--)
{
cin>>n>>f;
f++;
double low = 0,high = 0;
for(int i=0;i<n;i++)
{
cin>>v[i];
v[i] *= v[i];//半径平方
if(high < v[i])
high = v[i];
}
double mid;
while (high - low > esp)
{
mid = (high+low)/2.0;
if(j(mid))
low = mid;
else
high = mid;
}
cout<<fixed<<setprecision(4)<<mid*pi<<endl;
//printf("%.4f\n",mid*pi);
}
}
POJ 1905
POJ 3258
其他
POJ 1064 Cable master
http://poj.org/problem?id=1064
题意:给出n条线段,以米的单位给出,小数点后两位(精确到厘米),要你对这些线段裁剪,裁剪出m条等长的线段,并且让这些线段尽可能长另外线段的长度不能小于1厘米,如果筹不够m条,输出0.00
POJ 3104 Drying
http://poj.org/problem?id=3104
题意:有一些衣服,每件衣服有一定水量,有一个烘干机,每次可以烘一件衣服,每分钟可以烘掉k滴水。每件衣服没分钟可以自动蒸发掉一滴水,用烘干机烘衣服时不蒸发。问最少需要多少时间能烘干所有的衣服。范围1~所有衣服不用烘干机(含水量最大的衣服)。比如三件衣服水分分别为2 3 6,烘干机每分钟烘掉5,则只需要把水分为6烘干1分钟(水分变为1),再烘干水分为3(此时水分为2)1分钟,共2分钟即可。
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <algorithm>
using namespace std;
int n,k;
int a[100005];
bool j(int mid)//mid为烘干所有衣服的时间
{
int count = 0;
for (int i = 0; i < n; i++)
{
if(a[i] > mid)
{
//x1不用烘干机的时间x2用烘干机的时间
//x1+x2=mid;a[i]<=x1+x2*k;联立两个得x2 >= (a[i]-mid)/(k-1)
count += (a[i] - mid +k -2)/(k - 1);//a/b向上取整a+b-1/b
}
//a[i]<=x 自己烘干,不用烘干机
if (count > mid)
return false;
}
return true;//继续枚举更小的答案
}
int main()
{
while (scanf("%d",&n) != EOF)
{
for (int i = 0; i < n; i++)
{
scanf("%d",&a[i]);
}
sort(a, a+n);
scanf("%d",&k);
if (k == 1)
{
printf("%d\n",a[n-1]);
continue;
}
int l = 0,r = a[n-1];
while (l < r)
{
int mid = (l+r)/2;
if(j(mid))
r = mid;
else
l = mid+1;
}
printf("%d\n",r);
}
}
POJ 3579 Median
http://poj.org/problem?id=3579
给n个数,他们两两之间较大数减去较小数总共有n*(n-1)/2个数,要求这些数的中位数
stl
上一篇: php处理事务的提交与回滚
下一篇: php针对文件下载的常用处理方法