二维带权邮局位置(选址)问题(分别求横坐标、纵坐标的带权中位数)C++实现

╰半夏微凉° 2022-05-15 12:59 207阅读 0赞

带权邮局位置问题： 已知n个点p1,p2,...,pn及与它们相联系的权重w1,w2,...,wn。我们希望能找到一点p（不一定是输入点中的一个），使和式

![0_13198981051gBZ.gif][]

最小，此处d(a,b)表示点a和点b之间的距离。

找出二维带权邮局位置问题的最佳解答，其中所有的点都是(x,y)坐标对，并且点a(x1,y1)与点b(x2,y2)之间的距离是Manhattan距离：d(a,b)=|x1-x2|+|y1-y2|。

对于二维带权邮局位置问题可以转化为一维邮局位置问题，分别求x、y的带权中位数。

// 二维带权邮局位置（选址）问题.cpp : Defines the entry point for the console application.  
//分别求横坐标、纵坐标的带权中位数

\#include "stdafx.h"  
\#include<iostream>  
\#include<ctime>  
\#include<cmath>  
\#define N 100  
using namespace std;

struct Node  
\{  
double XValue;  
double YValue;  
double weight;  
\};  
Node nodes\[N\];  
//产生一个随即下标，用其对应的数组元素作为比较标准(即一趟快速的主元）  
int random(int m,int n)  
\{  
srand((unsigned)time(NULL));  
return m + (rand()%(n-m+1));  
\}  
//一趟快速排序  
//flag为0表示求横坐标的排序，为1表示纵坐标的排序  
int qartition(Node \*nodes,int begin,int end,bool flag)  
\{  
if(!flag)  
\{  
int i = begin-1,j=begin;  
double x = nodes\[end\].XValue;  
while(j<end)  
\{  
if(nodes\[j\].XValue<=x)  
\{  
i++;  
Node temp = nodes\[i\];  
nodes\[i\]=nodes\[j\];  
nodes\[j\]=temp;  
\}  
j++;  
\}  
Node temp = nodes\[end\];  
nodes\[end\]=nodes\[i+1\];  
nodes\[i+1\]=temp;  
return i+1;  
\}  
else  
\{  
int i = begin-1,j=begin;  
double y = nodes\[end\].YValue;  
while(j<end)  
\{  
if(nodes\[j\].YValue<=y)  
\{  
i++;  
Node temp = nodes\[i\];  
nodes\[i\]=nodes\[j\];  
nodes\[j\]=temp;  
\}  
j++;  
\}  
Node temp = nodes\[end\];  
nodes\[end\]=nodes\[i+1\];  
nodes\[i+1\]=temp;  
return i+1;  
\}  
\}  
//一趟随机化快速排序  
int random\_qartition(Node \*nodes,int begin,int end,bool flag)  
\{  
int q = random(begin,end);  
Node temp = nodes\[end\];  
nodes\[end\]=nodes\[q\];  
nodes\[q\]=temp;  
return qartition(nodes,begin,end,flag);  
\}  
//随机化快速排序  
void random\_fast\_sort(Node \*nodes,int begin,int end,bool flag)  
\{  
if(begin<end)  
\{  
int p = random\_qartition(nodes,begin,end,flag);  
random\_fast\_sort(nodes,begin,p-1,flag);  
random\_fast\_sort(nodes,p+1,end,flag);  
\}  
\}  
//得到带权的中位数  
Node GetMidWeight(Node \*nodes,int begin,int end,double SumWeight)  
\{  
double midSum = 0.0;  
int i;  
for(i=begin;i<=end;i++)  
\{  
midSum+=nodes\[i\].weight;  
if(midSum>=SumWeight/2)  
break;  
\}  
return nodes\[i\];  
\}  
int \_tmain(int argc, \_TCHAR\* argv\[\])  
\{  
int cases;  
cout<<"请输入案例个数："<<endl;  
cin>>cases;  
while(cases--)  
\{  
cout<<"请输入数据个数："<<endl;  
int n;  
cin>>n;  
int i;  
double sum = 0.0;  
cout<<"请输入每一点位置(x,y)和其权值"<<endl;  
for(i=0;i<n;i++)  
\{  
cin>>nodes\[i\].XValue>>nodes\[i\].YValue>>nodes\[i\].weight;  
sum+=nodes\[i\].weight;  
\}  
random\_fast\_sort(nodes,0,n-1,0);  
Node node = GetMidWeight(nodes,0,n-1,sum);  
double xValue = node.XValue;  
random\_fast\_sort(nodes,0,n-1,1);  
node = GetMidWeight(nodes,0,n-1,sum);  
double yValue = node.YValue;  
cout<<"邮局位置为："<<endl;  
cout<<"( "<<xValue<<","<<yValue<<" )"<<endl;  
cout<<"总代价为："<<endl;  
double sumValue = 0.0;  
for(i=0;i<n;i++)  
\{  
sumValue+=abs(nodes\[i\].XValue-xValue)+abs(nodes\[i\].YValue-yValue);  
\}  
cout<<sumValue<<endl;  
\}  
system("pause");  
return 0;  
\}

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