算法——Soldiers

題目描述

在一個劃分成網格的操場上,n個士兵散亂地站在網格點上。網格點由整數座標(x,y)表示。士兵們可以沿網格邊上、下、左、右移動一步,但在同一時刻任一網格點上只能有一名士兵。按照軍官的命令,士兵們要整齊地列成一個水平隊列,即排列成(x,y),(x+1,y),…,(x+n-1,y)。如何選擇x 和y的值才能使士兵們以最少的總移動步數排成一列。計算使所有士兵排成一行需要的最少移動步數。

輸入

第1 行是士兵數n,1< =n< =10000。接下來n 行是士兵的位置,每行2個整數x和y,-10000< =x,y< =10000。

輸出

第1 行中的數是士兵排成一行需要的最少移動步數。

樣例輸入

5
1 2
2 2
1 3
3 -2
3 3

樣例輸出

8

題目分析

n 個 x ,y座標分別放在x[N]和 y[N] 數組裏面,要求移動最少距離,

  • 那麼假設所有座標在 y 軸上,分析 y 軸上移動的最小距離:

根據題目要求,y[0...n-1] 移動後會變成相同的值, y 軸移動距離最小,則最後 y 軸所對應的值是 y[(n+1)/2-1] ,即向中位數移動;

  • 再假設所有座標在 x 軸上,分析 x 軸上移動的最小距離:

與 y 軸不同的是, x[0...n-1] 移動後變成(位置)相鄰間隔爲1的 n 個連續的數組,爲了使移動距離最小,對 x[N] 進行第一次排序(從小到大排),我們知道較小的值 x[i] 移動後對應的 x 座標也較小,那麼我們可以把 x[0...n-1] 的有序數組分別減去 n 個自然數(自然數的區域可自選),對應代碼:

for(int i = 0; i < n; i++)
    x[i]-=i;
sort(x,x+n);

現在的 x[0...n-1] ,如果都向一個值移動,便會變成相鄰間隔爲1的 n 個連續的數組,所以之後的處理方式,則與 y 軸一樣, x[0...n-1] 向中位數移動,便求出 x 軸移動距離最小。

完整代碼

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#include<cstdio>
using namespace std;
const int N=10000;
int x[N],y[N];
int main(){
	int n;
	cin>>n;
	for(int i = 0; i < n; i++){
		cin>>x[i]>>y[i];
	}
	sort(x,x+n);
	sort(y,y+n);
	for(int i = 0; i < n; i++)
		x[i]-=i;
	sort(x,x+n);
	int m = (n+1)/2-1;
	int Px=x[m];
	int Py=y[m];
	int steps=0;
	for(int i = 0; i < n; i++){
		steps += abs(x[i]-Px) ;
		steps += abs(y[i]-Py);
	}
	cout<<steps<<endl;

	return 0;
}

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