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【贪心算法】多处最优服务次序问题

星巢文化 2022-04-04 阅读 142

【问题描述】

  • 设有n个顾客同时等待一项服务,顾客i需要的服务时间为ti,1≤i≤n,共有s处可以提供此项服务。应如何安排n个顾客的服务次序才能使平均等待时间达到最小?平均等待时间是n个顾客等待服务时间的总和除以n。
  • 给定的n个顾客需要的服务时间和s的值,编程计算最优服务次序。

输入
第一行有2个正整数n和s,表示有n个顾客且有s处可以提供顾客需要的服务。接下来的1行中,有n个正整数,表示n个顾客需要的服务时间。
输出
最小平均等待时间,输出保留3位小数。
输入样例
10 2
56 12 1 99 1000 234 33 55 99 812
输出样例
336.000

【算法分析】

在这里插入图片描述

【贪心策略】

  • 对服务时间最短的顾客先服务的贪心选择策略。
  • 首先对需要服务时间最短的顾客进行服务,即做完第一次选择后,原问题T变成了需对n—1个顾客服务的新问题T’。
  • 新问题和原问题相同,只是问题规模由n减小为n-1。
  • 基于此种选择策略,对新问题T’,在n—1个顾客中选择服务时间最短的先进行服务,如此进行下去,直至所有服务都完成为止。

【样例计算过程】

  • 排序后的数组client
  • 在这里插入图片描述
  • 在这里插入图片描述

【多处最优服务次序问题的贪心算法实现】

//顾客等待的队列为client,提供服务的窗口s个
double greedy(vector<int> client, int s)
{
  //服务窗口的顾客等待时间
  vector<int> service(s+1, 0);
  //服务窗口顾客等待时间的总和
  vector<int> sum(s+1, 0);
  //顾客的数量
  int n = client.size();
  //按顾客的服务时间升序排序
  sort(client.begin(), client.end());
  //贪心算法的实现
  int i=0;          //顾客的指针
  int j=0;          //窗口的指针
  while(i < n)
  {
    service[j] += client[i];
    sum[j] += service[j];
    ++i, ++j;
    if(j == s) j = 0;
  }
  //计算所有窗口服务时间的总和
  double t=0;
  for(i=0; i<s; ++i) t += sum[i];
  t /= n;
  return t;
}
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

double greedy(vector<int> client,int s)
{
	vector<int> service(s+1,0);
	vector<int> sum(s+1,0);
	int n = client.size();
	sort(client.begin(),client.end());
	int i=0, j=0;
	while(i < n)
	{
		service[j] += client[i];
		sum[j] += service[j];
		++i,++j;
		if(j == s) j = 0;
	}
	double t=0;
	for(i=0; i<s; ++i) t += sum[i];
	t /= n;
	return t;
}

int main() 
{
	vector<int> queue;
	int n, s;
	scanf("%d%d", &n, &s);
	int temp;
	for(int i=0; i<n; i++) 
	{
		scanf("%d", &temp);
		queue.push_back(temp);
	}
	printf("%.3lf\n", greedy(queue, s));
}
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