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沙漠储油点
原文地址:沙漠储油点
作者:忽然之间
一辆重型卡车欲穿过1000公里的沙漠,卡车耗油为1升/公里,卡车总载油能力为500公升。显然卡车一次是过不了沙漠的。因此司机必须设法在沿途建立几个储油点,使卡车能顺利穿越沙漠,试问司机如何建立这些储油点?每一储油点应存多少油,才能使卡车以消耗最少油的代价通过沙漠?
算法分析:
编程计算及打印建立的贮油点序号,各贮油点距沙漠边沿出发的距离以及存油量。
No.
Distance(k.m.)
oil(litre)
1
X X
X X
2
X X
X X
3
X X
X X
...
.....
......
设dis[i]
为第i个贮油点至终点(i=0)的距离;
oil[i]
为第i个贮油点的存贮油量;
我们可以用倒推法来解决这个问题。从终点向始点倒推,逐一求出每个贮油点的位置及存油量。
下图表示倒推时的返回点:
从贮油点i向贮油点i+1倒推的策略是,卡车在点i和点i+1间往返若干次。卡车每次返回i+1处时正好耗尽500公升汽油,而每次从i+1出发时又必须装足500公升汽油。两点之间的距离必须满足在耗油最少的条件下使i点贮足i*500分升汽油的要求(0<=i<=n-1)。具体地讲,第一个贮油点i=1应距终点i=0处500km且在该处贮藏500公升汽油,这样才能保证卡车能由i=1处到达终点i=0处,这就是说
dis[1]=500
oil[1]=500;
为了在i=1处贮藏500公升汽油,卡车至少从i=2处开两趟满载油的车至i=1处。所以i=2处至少贮有2*500公升汽油,即oil[2]=500*2=1000。另外,再加上从i=1返回至i=2处的一趟空载,合计往返3次。三次往返路程的耗油量按最省要求只能为500公升。即d
12=500/3km
dis[2]=dis[1]+d
12=dis[1]+500/3
为了在i=2处贮存1000公升汽油,卡车至少从i=3处开三趟满载油的车至i=2处。报以i=3处至少贮有3*500公升汽油,即oil[3]=500*3=1500。加上i=2至i=3处的二趟返程空车,合计5次。路途耗油量也应为500公升,即d
23=500/5,
dis[3]=dis[2]+d
23=dis[2]+500/5;
依此类推,为了在i=k处贮藏k*500公升汽油,卡车至少从i=k+1处开k趟满载车至i=k处,即
oil[k+1]=[k+1]*500=oil[k]+500,加上从i=k处返回i=k+1的k-1趟返程空间,合计2k-1次。这2k-1次总耗油量按最省要求为500公升,即
d
k,k+1=500/(2k-1)
dis[k+1]=dis[k]+d
k,k+1 =dis[k]+500/(2k-1);
最后,i=n至始点的距离为1000-dis[n],oil[n]=500*n。为了在i=n处取得n*500公升汽油,卡车至少从始点开n+1次满载车至i=n,加上从i=n返回始点的n趟返程空车,合计2n+1次,2n+1趟的总耗油量应正好为(1000-dis[n])*(2n+1),即始点藏油为oil[n]+(1000-dis[n])*(2n+1)。
转换为C语言程序如下:
#include<stdio.h>
void main()
{
int k;
float d,d1;
float oil[10],dis[10];
int i;
printf("NO. distance(k.m.)toil(l.)n");
k=1;
d=500;
dis[1]=500;
oil[1]=500;
do{
k=k+1;
d=d+500/(2*k-1);
dis[k]=d;
oil[k]=oil[k-1]+500;
}while(!(d>=1000));
dis[k]=1000;
d1=1000-dis[k-1];
oil[k]=d1*(2*k+1)+oil[k-1];
for(i=0;i<k;i++)
printf("%dt%ft%ftn",i,1000-dis[k-i],oil[k-i]);
}
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