【算法】二分法—最大化平均值问题简单总结
0.前言
通过几道题目 切割钢管、木材加工、切割绳子、均分蛋糕 四道题,尝试了二分法中最大化平均值问题。
然后,下面进行简单的对比和总结。
1.简单总结
while(l < r){ int mid = (l + r) >> 1;// 二分查找 int cnt = 0; for(int i=0;i<n;i++){ cnt += a[i] / mid; } if(cnt >= k){ //那么这个mid是可行的,我们就可以扩大左边界值 l = mid + 1; }else{ r = mid; //否则的话,这个mid就是太高了,就可以把右边界缩小 } }
写法2:
while(l <r-1){ int mid = (l + r) >> 1;// 二分查找 int cnt = 0; for(int i=0;i<n;i++){ cnt += a[i] / mid; } if(cnt >= k){ //那么这个mid是可行的,我们就可以扩大左边界值 l = mid; }else{ r = mid; //否则的话,这个mid就是太高了,就可以把右边界缩小 } }
写法2进行简单变换还可以写成:
while(l+1 <r){ int mid = (l + r) >> 1;// 二分查找 int cnt = 0; for(int i=0;i<n;i++){ cnt += a[i] / mid; } if(cnt >= k){ //那么这个mid是可行的,我们就可以扩大左边界值 l = mid; }else{ r = mid; //否则的话,这个mid就是太高了,就可以把右边界缩小 } }
如果出现小数,那么可以这么写:
while ((right-left)>1e-4) { mid=(left+right)/2; for (i = 0; i < n; i++) num += (int)(a[i] / x); if(sum>=k) left=mid; else right=mid; } //1e-4=0.0001 //等价于下面这样: while (left+1e-4<right) { mid=(left+right)/2; for (i = 0; i < n; i++) num += (int)(a[i] / x); if(sum>=k) left=mid; else right=mid; }
注意: 这类题目的最大值一般通过循环求出,一般单体的最大值作为初始右端点,或者单体和的最大值作为右端点。
然后,有一类写法带等号
变形:(带等号的左右端点都要变)
while(l <= r){ int mid = (l + r) >> 1;// 二分查找 int cnt = 0; for(int i=0;i<n;i++){ cnt += a[i] / mid; } if(cnt >= k){ //那么这个mid是可行的,我们就可以扩大左边界值 l = mid + 1; }else{ r = mid - 1; //否则的话,这个mid就是太高了,就可以把右边界缩小 } }
2.题目扩展
可以有单一的线条类型,变成复杂的面积、体积等类型。比如均分蛋糕
3.说明
上述过程,我们大部分都是在取左端点,其实可以取右端点。比如下面这两个代码模板:
取左端点:
while (l < r) { int mid = (l + r) / 2; if (judge(mid)) r = mid;//judge()函数判断是否在范围内,为布尔型 else l = mid + 1;//避免死循环 } return l;
取右端点:
while (l < r) { int mid = (l + r + 1) / 2;//+1避免死循环 if (judge(mid)) l = mid; else r = mid - 1; } return 1;
4.本质
二分:自定义某一性质,让区间的左边元素均不满足,右边元素均满足。或者反过来。
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