《编程之美》中“小飞的电梯调度算法”停k层的解法

Cpp代码 

#include <iostream>  

#include <time.h>  

#include <cassert>  

using namespace std;  

  

const int totalFloorNum = 10;  

const int totalStopNum = 4;  

int nPerson[totalFloorNum + 1];  

int minFloors[totalFloorNum + 1][totalStopNum + 1];  

int targetFloors[totalFloorNum + 1][totalStopNum + 1];  

  

//stopNum floors between (totalFloorNum - floor + 1)th floor and (totalFloorNum)th floor  

//the last stop is totalFloorNum - floor  

int compute(int floor, int stopNum)  

{  

    if(minFloors[floor][stopNum] >= 0)  

        return minFloors[floor][stopNum];  

  

    //determine the first stop in the remaining (floor) floors  

    int min = totalFloorNum - floor + 1;  

    int max = totalFloorNum + 1 - stopNum;  

  

    assert(min <= max);  

    //the next possible step can range from min to max  

    int minFloor = -1;  

    int targetFloor = -1;  

  

    if(stopNum == 1)  

    {  

        //if only need to stop once, just copy the code from Beauty of Programming  

        int n1 = 0;  

        int n2 = nPerson[min];  

        int n3 = 0;  

        minFloor = 0;  

        targetFloor = min;  

  

        for(int i = min + 1; i <= totalFloorNum; i++)  

        {  

            n3 += nPerson[i];  

            minFloor += nPerson[i] * (i - min);  

        }  

  

        for(int i = min + 1; i <= totalFloorNum; i++)  

        {  

            if(n1 + n2 < n3)  

            {  

                targetFloor = i;  

                minFloor += (n1 + n2 - n3);  

                n1 += n2;  

                n2 = nPerson[i];  

                n3 -= n2;  

            }  

            else  

                break;  

        }  

    }  

    else  

    {  

        for(int i = min; i <= max; i++)  

        {  

            int mid = (min - 1 + i) / 2;  

            int temp = 0;  

            if(min == 1)  

            {  

                for(int j = 1; j < i; j++)  

                {  

                    temp += (i - j) * nPerson[j];  

                }  

            }  

            else  

            {             

                //passengers who want to go to from (min - 1) to mid will get off at (min - 1)th floor  

                for(int j = min; j <= mid; j++)  

                {  

                    temp += (j - min + 1) * nPerson[j];  

                }  

                //passengers who want to go to from (mid + 1) to (i) will get off at (i)th floor  

                for(int j = mid + 1; j < i; j++)  

                {  

                    temp += (i - j) * nPerson[j];  

                }  

            }  

  

            temp += compute(totalFloorNum - i, stopNum - 1);  

            if(temp < minFloor || minFloor == -1)  

            {  

                minFloor = temp;  

                targetFloor = i;  

            }  

        }  

    }  

    minFloors[floor][stopNum] = minFloor;  

    targetFloors[floor][stopNum] = targetFloor;  

    return minFloor;  

}  

  

int main()  

{  

    memset(nPerson, 0, (totalFloorNum + 1) * sizeof(int));  

    srand(time(NULL));  

    for(int i = 1; i <= totalFloorNum; i++)  

    {  

        nPerson[i] = rand() % 100;  

    }  

  

    for(int i = 1; i <= totalFloorNum; i++)  

    {  

        for(int j = 1; j <= totalStopNum; j++)  

        {  

            minFloors[i][j] = -1;  

        }  

    }  

  

    for(int i = 1; i <= totalFloorNum; i++)  

    {  

        cout <<i <<"th floor: " <<nPerson[i] <<" persons" <<endl;  

    }  

    int minFloor = compute(totalFloorNum, totalStopNum);  

    cout <<"The floors selected is: " <<endl;  

    int floor = totalFloorNum;  

    int stopNum = totalStopNum;  

    while(stopNum >= 1)  

    {  

        int selectedFloor = targetFloors[floor][stopNum];  

        cout <<"The " <<(totalStopNum - stopNum + 1) <<"th selected floor is: "  

            <<selectedFloor <<endl;  

        floor = totalFloorNum - selectedFloor;  

        stopNum--;  

    }  

    cout <<"Min floors: " <<minFloor <<endl;  

    system("pause");  

}