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### 题目描述补充 **题目:建立邮局** 在一条直线上有n个村庄(或称为点),每个村庄的坐标用一个整数表示。现在政府希望在这些村庄中建立若干个邮局,以便使得所有村庄到其最近的邮局的距离之和最小。请设计一个算法来找出这个最小距离和,并给出邮局的位置。 ### 问题分析 这个问题是一个经典的动态规划问题,也被称作“邮局问题”或“区间划分问题”。问题可以分解为:对于给定的村庄集合,找到一种划分方式,将村庄分成若干组,使得每组内的村庄到该组中心(可以假设为组中坐标的中位数或平均值,但在这里我们简化为每个邮局恰好位于一个村庄上)的距离之和最小。 ### 算法思路 1. **定义状态**:`dp[i][j]` 表示在前i个村庄中建立j个邮局时的最小距离和。 2. **状态转移**:考虑最后一个邮局建在第k个村庄(k <= i),那么`dp[i][j]`可以由`dp[k-1][j-1] + cost(k, i)`计算得到,其中`cost(k, i)`表示当第k个村庄作为最后一个邮局时,k到i之间所有村庄到该邮局的距离之和。我们需要遍历所有可能的k来找到最小的`dp[i][j]`。 3. **初始化**:`dp[i][1]`显然等于前i个村庄到第i个村庄(即最后一个村庄)的距离之和。 4. **结果**:`dp[n][m]`即为答案,其中n是村庄数量,m是邮局数量。 ### 示例代码 以下是使用Python实现的示例代码: ```python def min_distance(positions, m): n = len(positions) positions.sort() # 确保村庄按坐标排序 # 预处理cost数组,cost[i][j]表示从第i个村庄到第j个村庄建立一个邮局时的成本 cost = [[0] * n for _ in range(n)] for length in range(2, n + 1): for i in range(n - length + 1): j = i + length - 1 mid = (i + j) // 2 for k in range(i, j + 1): cost[i][j] += abs(positions[k] - positions[mid]) # 动态规划求解 dp = [[float('inf')] * (m + 1) for _ in range(n + 1)] for i in range(1, n + 1): dp[i][1] = cost[0][i - 1] for j in range(2, m + 1): for i in range(j, n + 1): for k in range(j - 1, i): dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[k][j - 1] + cost[k][i - 1]) return dp[n][m] # 示例 positions = [1, 2, 3, 6, 7, 9, 12] m = 3 print("最小距离和:", min_distance(positions, m)) ``` ### 注意 - 上述代码中的`cost`数组预处理了任意连续村庄区间建立一个邮局时的成本,这可以优化状态转移时的计算量。 - 由于题目要求不使用表情符号,并且可能需要精简内容,上述代码和描述已经尽量保持简洁。 - 对于PHP和JavaScript的实现,思路相同,只是语法和函数库的使用上会有所不同,但核心的动态规划思想和状态转移方程是一致的。 **码小课**网站中有更多相关内容分享给大家学习,包括算法基础、数据结构、面试技巧等,欢迎访问学习。