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比赛--分治算法
赛程问题:
有N(N=2^k, k>=1)个运动员进行单循环赛,即每个运动员要和所有其他运动员进行一次比赛。试用分治法为这N个运动员安排比赛日程。要求每个运动员每天只进行一场比赛,且整个赛程在N -1天内结束。将运动员从1到N编号。
分析:
分治思想解决比赛日程安排的问题。实现单循环赛的赛程安排的模拟。
我们先看一下2,4,8个队伍的情况:
两个队伍:
四个队伍:
八个队伍:
#include<iostream>
using namespace std;
#include<string.h>
#define N 8
int Arr[N][N];
void showArr()
{
for(int i = 1; i < N ; i++) cout<<" "<<i<<": ";
cout<<endl;
for(int i = 0; i < N ; i++)
{
for(int j = 1; j < N; j++)
{
cout<<Arr[i][0]<<" - "<<Arr[i][j]<<" ";
}
cout<<endl;
}
}
void merge(int no, int sum)
{
//用于将“左下角”填充到??右上角”
for (int i = no; i < no + sum / 2; i++)
{
for (int j = sum / 2; j < sum; j++)
{
//对角赋值
Arr[i - 1][ j] = Arr[(i - 1) + sum / 2][ j - sum / 2];
}
}
//用于将“左上角”填充到“右下角”
for (int i = no + sum / 2; i < no + sum; i++)
{
for (int j = sum / 2; j < sum; j++)
{
//对角赋值
Arr[i - 1][ j] = Arr[(i - 1) - sum / 2][j - sum / 2];
}
}
}
/**
no: 起始位置的选手编号
sum:分治是每个部分选手的数目
*/
void divOpr(int no, int sum)
{
if(sum == 2)
{
Arr[no - 1][0] = no;
Arr[no - 1][1] = no + 1;
Arr[no][0] = no + 1;
Arr[no][1] = no;
}
else
{
//分成两部分继续递归
divOpr(no, sum/2);
divOpr(no + sum/2, sum/2);
merge(no, sum);
}
}
int main()
{
divOpr(1, N);
showArr();
return 0;
}
附:模拟方法,未用到分治思想:
1 – 8
2 – 7
3 – 6
4 – 5
1 – 7
8 – 6
2 – 5
3 – 4
1 – 6
7 – 5
8 – 4
2 – 3
…
1 – 2
3 – 8
4 – 7
5 – 6
算法代码实现:
int main()
{
int Arr[N - 1];
//存放队伍编号,编号1固定,故从编号2开始存储
for(int i = 0; i<N - 1; i++)
{
Arr[i] = i + 2;
}
//时间复杂度O(n^2)
for(int i = N-2; i != -1 ; i--)
{
cout<<"第"<<N-i-1<<"天"<<":"<<endl;
cout<<1 <<" - "<<Arr[i]<<endl;
for(int j = 1; j <= N/2 - 1; j++)
{
cout<<Arr[(i+j)%(N-1)] <<" - "<<Arr[(i-j+N-1)%(N-1)]<<endl;
}
cout<<endl;
}
return 0;
}
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