洛谷题解——P1873:砍树
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题目相关
题目链接
洛谷,https://www.luogu.com.cn/problem/P1873。
我的 OJ,http://47.110.135.197/problem.php?id=4960。区别在于数据集比洛谷的小。
题目描述
伐木工人米尔科需要砍倒M米长的木材。这是一个对米尔科来说很容易的工作,因为他有一个漂亮的新伐木机,可以像野火一样砍倒森林。不过,米尔科只被允许砍倒单行树木。
米尔科的伐木机工作过程如下:米尔科设置一个高度参数H(米),伐木机升起一个巨大的锯片到高度H,并锯掉所有的树比H高的部分(当然,树木不高于H米的部分保持不变)。米尔科就行到树木被锯下的部分。
例如,如果一行树的高度分别为20,15,10和17,米尔科把锯片升到15米的高度,切割后树木剩下的高度将是15,15,10和15,而米尔科将从第1棵树得到5米,从第4棵树得到2米,共得到7米木材。
米尔科非常关注生态保护,所以他不会砍掉过多的木材。这正是他为什么尽可能高地设定伐木机锯片的原因。帮助米尔科找到伐木机锯片的最大的整数高度H,使得他能得到木材至少为M米。换句话说,如果再升高1米,则他将得不到M米木材。
输入格式
第1行:2个整数N和M,N表示树木的数量(1<=N<=1000000),M表示需要的木材总长度(1<=M<=2000000000)
第2行:N个整数表示每棵树的高度,值均不超过1000000000。所有木材长度之和大于M,因此必有解。
输出格式
第1行:1个整数,表示砍树的最高高度。
输入样例
5 20
4 42 40 26 46
输出样例
36
题目分析
题意分析
给了一个要获得的树木长度,要求最小的砍树高度。因此我们可以考虑本题属于查找算法,可以考虑使用二分查找。
样例数据分析
样例数据输入为:
5 20
4 42 40 26 46
意味这我们一共有 5 棵数目,数目的高度为:4,42,40,26,46,砍树后,我们要得到 20 米的长度。
下面我们来模拟一下这个二分查找过程。
首先我们知道二分查找的要素有以下几个:
1、左边界和右边界。本题中,我们可以比较轻易的知道:左边界为 0,因为题目告诉我们 M 的范围最小值为 1。右边界应该是所有数目的最大高度。
2、check() 函数。就是用 mid 砍树的高度,对树木进行修剪,看得到的树木长度。如果大于等于 M,说明 mid 够,那么我们应该扩大 mid。如果小于 M,说明 mid 不够,那么我们应该缩小 mid。
3、模板。我推荐的模板有两个,一个模板用来找左下界,一个用来找右上界。从 check() 函数的描述中,我们可以看到,这是一个找右上界的过程。有人觉得奇怪,为什么?看题目我们就知道是一个找最大值的过程,所以必然是找右上界。
下面我们来一次完整的二分查找过程,如下表所示:
left | right | mid | 砍树长度 | 结论 | |
1 | 0 | 46 | 0+(46-0+1)/2=23 | 0+19+17+3+23=62 | |
2 | 23 | 46 | 23+(46-23+1)/2=35 | 0+7+5+0+11=23 | |
3 | 35 | 46 | 35+(46-35+1)/2=41 | 0+1+0+0+5=6 | |
4 | 35 | 40 | 34+(40-35+1)/2=38 | 0+4+2+0+8=14 | |
5 | 35 | 37 | 35+(37-35+1)/2=36 | 0+6+4+0+10=20 | |
6 | 36 | 37 | 36+(37-36+1)/2=37 | 0+5+3+0+9=17 | |
7 | 36 | 36 |
数据规模分析
1、N 的范围为 1e6。
2、M 的范围为 2e9。
3、每颗树的高度不超过 1e9。
从上面的描述我们可以比较清楚的看到 int 是足够描述数据的。
算法思路
套用我推荐的二分查找模板二即可,具体参考这个链接,https://blog.csdn.net/justidle/article/details/104527596。
AC 参考代码
1、考虑到数据有 1e6 个大小,因此只能使用 scanf/printf 或者快读。
2、check() 函数中的 ans 数据类型。如果没有在循环中判断是否已经满足条件,需要将 ans 的类型定义为 unsigned long long。否则有可能超过 int 的范围。
#include <bits/stdc++.h>using namespace std;const int MAXN = 1e6+2;
int nums[MAXN];//树的高度
int n, m;bool check(int value) {int ans = 0;for (int i=0; i<n; i++) {if (nums[i]>=value) {ans += (nums[i]-value);}if (ans >= m) {return true;}}return ans>=m ? true : false;
}int bsearch(int left, int right) {int mid;while (left < right) {mid = left + ((right-left+1)>>1);if (check(mid)) {left = mid;} else {right = mid-1; }}return left;
}int main() {scanf("%d%d", &n, &m);int left=0, right=0;for (int i=0; i<n; i++) {scanf("%d", &nums[i]);right = max(right, nums[i]);}//二分查找printf("%d\n", bsearch(left, right));return 0;
}
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