算法复习之磁带最优储存问题

    技术2022-07-11  101

    题目描述

    设有n 个程序{1,2,…, n }要存放在长度为L的磁带上。程序i存放在磁带上的长度是Li, 1<= i<= n。这n 个程序的读取概率分别是p1,p2,…,pn,且pi+p2+…+pn = 1。如果将这n 个程序按 i1,i2,…,in 的次序存放,则读取程序ir 所需的时间tr=c*(Pi1Li2+Pi2Li2+…+Pir*Lir)。这n 个程序的平均读取 时间为t1+t2+…+tn。 磁带最优存储问题要求确定这n 个程序在磁带上的一个存储次序,使平均读取时间达到 最小。试设计一个解此问题的算法,并分析算法的正确性和计算复杂性。 编程任务: 对于给定的n个程序存放在磁带上的长度和读取概率,编程计算n个程序的最优存储方 案。

    输入

    由文件input.txt给出输入数据。第一行是正整数n,表示文件个数。接下来的n行中, 每行有2 个正整数a 和b, 分别表示程序存放在磁带上的长度和读取概率。 我觉得这里题目描述有错误,应该a是概率,b是长度 实际上第k个程 序的读取概率ak/(a1+a2+…+an)。对所有输入均假定c=1。

    输出

    输出一个实数,保留1位小数,表示计算出的最小平均读取时间。

    示例输入

    5 71 872 46 452 9 265 73 120 35 87

    示例输出

    85.619

    算法设计

    求解最短读取时间,可用贪心算法求解该问题,

    先计算每个程序使用的概率通过公式,计算每个程序的pi*li将其递增排序(贪心求解)用公式求解最优解 (应该证明他具有贪心选择性质,可惜我不会,我赌他不考证明…)

    代码

    #include<stdio.h> #include<iostream> using namespace std; int Print(double a[],int n) { for(int i=0;i<n;i++) { cout<<a[i]<<" "; } cout<<endl; } void Proba(double m[],int a[],int n) { int sum=0; for(int i=0;i<n;i++) { sum+=a[i]; } for(int i=0;i<n;i++) { m[i]=(double)a[i]/sum; } } void calTime(double m[],double p[],int length[],int n) { // m[0]=p[0]*length[0]; for(int i=0;i<n ;i++) { m[i]=p[i]*length[i]; } Print(m,n); } void sort(double m[],int n) { double t; for(int i=0;i<n;i++) { for(int j=i;j<n;j++) { if(m[j]<m[i]) { t=m[i]; m[i]=m[j]; m[j]=t; } } } Print(m,n); } double BestTime(double Evetime[],int n) { double TR[n]; TR[0]=Evetime[0]; for(int i=1;i<n;i++) { TR[i]=TR[i-1]+Evetime[i]; } double sum=0; for(int i=0;i<n;i++) { sum+=TR[i]; } return sum; } double MinTime(int a[],int b[],int n) { double prob[n]; Proba(prob,a,n); Print(prob,n); double Evetime[n]; calTime(Evetime,prob,b,n); sort(Evetime,n); return BestTime(Evetime,n); } int main() { //为了简单,没从文件读取,直接键盘输入了 int n; scanf("%d",&n); int a[n]; int b[n]; for(int i=0;i<n;i++) { scanf("%d %d",a+i,b+i); } double t; t=MinTime(b,a,n); printf("最优时间为:%.3lf",t); }

    输出结果

    Processed: 0.012, SQL: 9