給定一條單行道的高速公路,汽車都是從坐標(biāo)0,向坐標(biāo)無窮移動。又因為是單行道,所以后面的車無法超越前面的車。在時刻0時,有?N?輛車同時進(jìn)入這條單行道,第i輛車從坐標(biāo)x[i]進(jìn)入,并且將會從坐標(biāo)y[i]處駛出(保證y[i]>x[i])。在行駛過程中,汽車總會保持盡可能快的速度行駛,且第i輛車的最大速度為v[i]。問每輛車離開高速公路的所花費(fèi)的時間。
剛拿到本題,相信最開始的想法都會是計算追及問題。然而若從這個角度去考慮的話,這題會變得非常復(fù)雜。因此我們必須要使用題目的一些特殊的性質(zhì)。
根據(jù)題目的描述,該條高速公路為單行道,無法超車,我們可以有:
對于任意兩輛車
i,j,若x[i],則車 i始終在車j之后。
那么這個性質(zhì)有什么用呢?
首先第一點:
在前面的汽車始終不受后面的汽車影響。
也就是說,最前面的一輛車一定不受任何車影響,所以x[i]最大的車一定是按自己最大速度行駛到y[i]。
然后我們在考慮第二輛車時,因為第一輛車的情況我們已經(jīng)清楚,所以第二輛車也就比較容易計算。
依次類推,我們?nèi)舭凑掌噺那巴蟮捻樞蜻M(jìn)行處理,考慮的因素會比較少一點。
所以我們讀入數(shù)據(jù)之后要做的第一件事是根據(jù)x[i]進(jìn)行排序。再根據(jù)x[i]從大到小進(jìn)行處理。
就算是優(yōu)化了處理順序,追及問題仍然很麻煩。對于第i輛車,我們要考慮在它離開單行道,會追上多少輛車,光是想想就覺得頭疼。
所以我們必須要考慮其他的途徑,這里我們需要用到不能超車這個條件產(chǎn)生的第二的性質(zhì):
對于道路上任意一點
k,兩輛車i,j,若車i在車j前,則車j經(jīng)過該點的時間一定大于等于車i經(jīng)過該點的時間。
我們舉個例子來說明:
|---c---c---|--->
j i k
其結(jié)果會有3種:
車i到達(dá)k點時,車j仍未追上i
|---c---|c------>
j ki
顯然車j還要再經(jīng)過一段時間才能到達(dá)k,那么i經(jīng)過k的時間一定小于j。
車i到達(dá)k點時,車j剛好追上i
|------|cc------>
kji
顯然車j和車i同時到達(dá)k,那么i經(jīng)過k的時間等于j
車i到達(dá)k點前,車j就已經(jīng)追上i
|---cc------|--->
ji k
這種情況下,車j的最大速度顯然大于車i。但是車j不能超過車i,當(dāng)車j追上車i時,就以和車i同樣的速度前進(jìn)。那么他們通過k點時間一定是相同的。
三種情況下,車j經(jīng)過點k的時間都是大于等于車i的。
同理我們可以將這個情況擴(kuò)展:
對于多個車來說,最后一個車經(jīng)過某個點的時間一定大于或等于前面的車經(jīng)過該點時間的最大值。
得到的這個性質(zhì)又有什么用呢?我們?nèi)匀挥靡粋€例子來說明:
-----c-----c-----|-----|----->
j i y[i] y[j]
我們首先根據(jù)這個性質(zhì),先計算出i,j分別到達(dá)y[i]的時間t[i],t[j]。
若t[j]v[j]>v[i]。但是不能夠超車,所以j到達(dá)y[i]的時間最少為t[i]。所以我們得到j到達(dá)y[i]的時間為t[i]。
因為i到達(dá)y[i]就離開了,所以j從y[i]到y[j]的時間沒有車阻擋,正常行駛。
在這個過程中我們對于車j的行駛分段進(jìn)行了計算:
x[j]到y[i]:車j經(jīng)過這一段的時間為max(t[i],
t[j])
y[i]到y[j]:車j經(jīng)過這一段的時間為max(t[j])
再擴(kuò)展到多個車的情況:
----c-----c-----c-----|-----|-----|---->
k j i y[i] y[j] y[k]
對于車k,我們需要將整個過程分為3段:
x[k]到y[i]:車k經(jīng)過這一段的時間為max(t[i],
t[j], t[k])
y[i]到y[j]:車k經(jīng)過這一段的時間為max(t[j],
t[k])
y[j]到y[k]:車k經(jīng)過這一段的時間為max(t[k])
通過這兩個例子我們也就得到了一個計算某個車時間的算法:
對于車j來說,需要根據(jù)y的的情況,將其從起點到終點的路程分為x[j]~y[i],...,y[i']~y[j]若干段。
同時每一段時間的時間值為:
max(t[j], t[i] | 車i需要經(jīng)過這段路 且 車i在車j前面)
而該時間值是具有傳遞性的。比如說存在i,j,k,x[i]>x[j]>x[k],且他們都經(jīng)過同一段路,則:
對于i來說,取值為max(t[i])
對于j來說,取值為max(t[i],
t[j])
對于k來說,取值為max(t[i],
t[j], t[k])
若我們按照車從前往后的順序來處理的話,我們維護(hù)一個t值:
計算i時,取t
= t[i]
計算j時,取t
= max(t, t[j])
計算k時,取t
= max(t, t[k])
因此我們需要對每一個y[i]維護(hù)一個t值,這樣就可以使得計算通過每一段路的時間變?yōu)?code style="font-family:Menlo, Monaco, Consolas, 'Courier New', monospace;font-size:12.6000003814697px;color:rgb(199,37,78);background-color:rgb(249,242,244);">O(1)。
綜上,可以得到我們的解題偽代碼:
p = y // copy array y
sort(p)
For x[i] from large to small
nowPosition = x[i]
t = 0
For j = 1 .. n
If p[j] > x[i] Then
t += (p[j] - nowPosition) / v[i]
t = max(t[j], t)
t[j] = t; // update t
If p[j] == y[i] Then
ans[i] = t
break;
End If
End If
End For
End For 




