题目描述
农民约翰的N头奶牛(编号为1..N)计划逃跑并加入马戏团,为此它们决定练习表演杂技。
奶牛们不是非常有创意,只提出了一个杂技表演:
叠罗汉,表演时,奶牛们站在彼此的身上,形成一个高高的垂直堆叠。
奶牛们正在试图找到自己在这个堆叠中应该所处的位置顺序。
这N头奶牛中的每一头都有着自己的重量Wi以及自己的强壮程度Si。
一头牛支撑不住的可能性取决于它头上所有牛的总重量(不包括它自己)减去它的身体强壮程度的值,现在称该数值为风险值,风险值越大,这只牛撑不住的可能性越高。
您的任务是确定奶牛的排序,使得所有奶牛的风险值中的最大值尽可能的小。
输入格式
第一行输入整数N,表示奶牛数量。
接下来N行,每行输入两个整数,表示牛的重量和强壮程度,第i行表示第i头牛的重量Wi以及它的强壮程度Si。
输出格式
输出一个整数,表示最大风险值的最小可能值。
数据范围
$1≤N≤50000,$
$1≤Wi≤10,000,$
$1≤Si≤1,000,000,000$
输入样例:
3
10 3
2 5
3 3
输出样例:
2
算法一:贪心
贪心策略:将所有牛按$w_i+s_i$升序排列,值小的放在上面
证明:
- 贪心得到的答案>=最优解(根据最优解定义:所有方案中最小的)
- 贪心所得的答案<=最优解
假设第$i$头牛和第$i+1$头牛不是按升序排列,交换其顺序后不会改变其他牛的危险值
第$i$个位置上的牛 | 第$i + 1$位置上的牛 | |
---|---|---|
交换前 | $w_1 + w_2 + …+w_{i - 1} - s_i$ | $w_1+w_2+…+w_{i - 1}+w_i-s_{i+1}$ |
交换后 | $w_1+w_2+…+w_{i - 1}-s_{i + 1}$ | $w_1+w_2+…+w_{i - 1}+w_{i + 1}-s_i$ |
同时消去$w_1 + w_2 + …+w_{i - 1}$不影响结果
第$i$个位置上的牛 | 第$i + 1$位置上的牛 | |
---|---|---|
交换前 | $- s_i$ | $w_i-s_{i+1}$ |
交换后 | $-s_{i + 1}$ | $w_{i + 1}-s_i$ |
同时加上$s_i + s_{i + 1}$
第$i$个位置上的牛 | 第$i + 1$位置上的牛 | |
---|---|---|
交换前 | $s_{i + 1}$ | $w_i+s_{i}$ |
交换后 | $s_{i}$ | $w_{i + 1}+s_{i + 1}$ |
由$w_i + s_i > w_{i + 1} + s_{i + 1}$且$w_{i + 1} > 0$
故$w_i+s_i>s_{i+1}$即$w_i+s_i=max(s_{i+1},w_i+s_i)$
又因为$w_i+s_i>s_i$且$w_i+s_i>w_{i+1}+s_{i+1}$
故$max(s_{i+1},w_i+s_i)>max(s_i,w_{i+1}+s_{i+1})$
故交换之后两头牛的危险系数最大值降低
因此对于所有逆序的排列都可按此种交换将危险系数降低
C++ 代码
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
typedef pair<int, int> PII;
const int N = 50010;
int n;
PII a[N];
int main()
{
cin >> n;
for (int i = 0; i < n; i ++ )
{
int w, s;
scanf("%d%d", &w, &s);
a[i].first = w + s;
a[i].second = s;
}
sort(a, a + n);
int res = -2e9, sum = 0;
for (int i = 0; i < n; i ++ )
{
res = max(res, sum - a[i].second);
sum += a[i].first - a[i].second;
}
cout << res << endl;
return 0;
}