📅  最后修改于: 2023-12-03 14:44:32.225000             🧑  作者: Mango
在一个小区内,有M个塔和N个房屋。每个房屋需要得到信号,而每个塔的信号能够覆盖一定范围内的房屋。现在需要计算出最小的信号广播范围,使得每个房屋都能够得到信号覆盖。
这个问题可以被转化成一个优化问题,我们需要最小化所有塔的信号广播半径之和。为了解决这个问题,我们可以使用贪心算法。
具体的算法思路如下:
对于每个房屋,都找到最近的一个塔,将该房屋分配给这个塔。
对于每个塔,计算覆盖所有分配给它的房屋所需的半径,选择其中最大值作为该塔的信号广播半径。
将所有的塔的信号广播半径相加,得到最小信号广播范围。
def min_broadcast_radius(towers, houses):
'''
:param towers: List[List[float]]
塔的位置,towers[i]表示第i个塔的坐标
:param houses: List[List[float]]
房屋的位置,houses[i]表示第i个房屋的坐标
:return: float
所有塔的信号广播半径之和的最小值
'''
# 初始化每个塔覆盖的房屋
tower_to_houses = {i: [] for i in range(len(towers))}
for j, house in enumerate(houses):
min_dist = float('inf')
min_tower = None
for i, tower in enumerate(towers):
dist = ((house[0] - tower[0]) ** 2 + (house[1] - tower[1]) ** 2) ** 0.5
if dist < min_dist:
min_dist = dist
min_tower = i
tower_to_houses[min_tower].append(j)
# 计算每个塔的信号广播半径
radius = [0.0] * len(towers)
for i, houses in tower_to_houses.items():
for j in houses:
house = houses[j]
dist = ((house[0] - towers[i][0]) ** 2 + (house[1] - towers[i][1]) ** 2) ** 0.5
radius[i] = max(radius[i], dist)
return sum(radius)
该算法的时间复杂度为$O(M*N)$,其中$M$为塔的数量,$N$为房屋的数量。空间复杂度为$O(M)$,存储每个塔覆盖的房屋以及每个塔的信号广播半径。
通过使用贪心算法,我们可以有效地解决M个塔达到N个房屋所需的最小广播范围问题。该算法的时间复杂度较高,但在实际应用中,$M$和$N$通常是相对较小的,因此可以使用该算法。