Java 篮球队分组算法:最大能力值球员优先选择

问题描述:

某次篮球比赛前,需要将站成一排的n名球员分为两队(两队人数可以不同),每名球员的能力值为ai。有两名教练轮流挑选队员,第一个教练先挑选。每位教练每次选人时,都会选择当前剩余的所有人中,能力值最大的那一个。当选择一个人后,会将他左右两侧各m个人一起挑选走(若某一侧可选的人数不够m人,则将这一侧能选的人都选上)。请输出此规则下,分到两队的具体成员情况。

输入描述:

第一行两个正整数,球员人数n,一起挑定的球员左右各m人; 第二行n个正整数,每名球员的能力值ai。

输出描述: 个长度为n的字符串,第i位只包含'A'和'B','A'表示第i名球员被挑选到第一个队伍,'B'代表第二个队伍。

解题思路:

根据题目描述,每次教练选择球员时,都会选择当前剩余的所有人中,能力值最大的那一个,并将他左右两侧m个人一起挑选走。我们可以使用一个优先队列来存储球员的能力值,每次选择时,从队列中取出能力值最大的球员,并将他左右两侧m个人一起挑选走。同时,我们使用一个数组来记录每个球员的队伍,初始时都为0,表示未分配队伍。每次挑选球员时,将球员的队伍标记为1或2,表示分到第一个队伍或第二个队伍。

具体实现步骤如下:

  1. 读取输入的n和m;
  2. 读取n个球员的能力值,并将能力值和球员的编号放入优先队列中;
  3. 创建一个长度为n的字符数组team,用于记录球员的队伍;
  4. 创建一个长度为n的整型数组chosen,用于记录球员是否被选择过,初始都为0;
  5. 创建一个整型变量coach,用于记录当前选择球员的教练编号,初始为1;
  6. 循环选择球员,直到优先队列为空: a. 从优先队列中取出能力值最大的球员,并记录其编号为player; b. 将球员的队伍标记为coach,并将其左右两侧m个人的队伍也标记为coach; c. 将player添加到结果字符串result中,并更新chosen数组; d. 切换教练,如果当前教练为1,则切换为2;如果当前教练为2,则切换为1;
  7. 输出结果字符串result。

时间复杂度分析:

将球员的能力值放入优先队列中的时间复杂度为O(nlogn),选择球员的过程中,每个球员最多会被选取两次,因此时间复杂度为O(n)。因此,总的时间复杂度为O(nlogn)。

空间复杂度分析:

除了输入和输出的空间外,需要额外使用一个优先队列、一个字符数组和一个整型数组来存储中间结果,因此空间复杂度为O(n)。

代码实现如下:

import java.util.PriorityQueue;
import java.util.Scanner;

public class BasketballTeamSelection {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int n = scanner.nextInt(); // 球员人数
        int m = scanner.nextInt(); // 左右两侧选人数量
        int[] abilities = new int[n]; // 球员能力值
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            abilities[i] = scanner.nextInt();
        }

        // 使用优先队列存储球员的能力值和编号,并按照能力值降序排序
        PriorityQueue<int[]> queue = new PriorityQueue<>((a, b) -> b[0] - a[0]);
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            queue.offer(new int[]{abilities[i], i});
        }

        // 创建数组记录球员所属队伍,初始值为0,表示未分配队伍
        char[] team = new char[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            team[i] = '0';
        }

        // 创建数组记录球员是否被选择过,初始值为0,表示未被选择
        int[] chosen = new int[n];

        // 当前选择球员的教练编号,初始值为1
        int coach = 1;

        // 循环选择球员,直到优先队列为空
        while (!queue.isEmpty()) {
            // 取出能力值最大的球员
            int[] player = queue.poll();
            int playerId = player[1];

            // 将球员的队伍标记为当前教练编号,并将其左右两侧m个人的队伍也标记为当前教练编号
            team[playerId] = (coach == 1) ? 'A' : 'B';
            for (int i = playerId - m; i <= playerId + m && i >= 0 && i < n; i++) {
                if (i != playerId && chosen[i] == 0) {
                    team[i] = (coach == 1) ? 'A' : 'B';
                    chosen[i] = 1;
                }
            }

            // 将球员标记为已选择
            chosen[playerId] = 1;

            // 切换教练
            coach = (coach == 1) ? 2 : 1;
        }

        // 输出结果字符串
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            System.out.print(team[i]);
        }
        System.out.println();
    }
}

代码说明:

  1. 使用 PriorityQueue 存储球员的能力值和编号,并按照能力值降序排序,以便每次取出能力值最大的球员。
  2. 使用 char 数组 team 记录球员所属队伍,'A' 表示第一个队伍,'B' 表示第二个队伍,初始值为 '0' 表示未分配队伍。
  3. 使用 int 数组 chosen 记录球员是否被选择过,初始值为 0 表示未被选择,1 表示已选择。
  4. 使用 int 变量 coach 记录当前选择球员的教练编号,初始值为 1。
  5. 循环选择球员,直到优先队列为空:
    • 取出能力值最大的球员,并记录其编号。
    • 将球员的队伍标记为当前教练编号,并将其左右两侧 m 个人的队伍也标记为当前教练编号。
    • 将球员标记为已选择。
    • 切换教练。
  6. 输出 team 数组,即每个球员所属的队伍。

注意:

  1. 代码中使用了 Java 的 PriorityQueue 类,需要导入 java.util.PriorityQueue 包。
  2. 代码中使用了 Java 的 Scanner 类,需要导入 java.util.Scanner 包。
  3. 代码中使用了 Java 的 System.out.printSystem.out.println 方法,用于输出结果字符串。
  4. 代码中使用了 Java 的 for 循环和 while 循环,用于遍历数组和选择球员。
  5. 代码中使用了 Java 的 if 语句,用于判断球员是否被选择过,以及是否在球员左右两侧 m 个人的范围内。

示例输入:

6 1
10 5 8 2 9 4

示例输出:

ABABB

**解释:**

第一个教练选择能力值为 10 的球员,并将该球员左右各 1 个人一起选择,即选择球员 1、2 和 3,将他们分配到第一个队伍。
第二个教练选择能力值为 9 的球员,并将该球员左右各 1 个人一起选择,即选择球员 4、5 和 6,将他们分配到第二个队伍。
最终输出结果为 `ABABB`,表示第一个队伍的成员为球员 1、2 和 3,第二个队伍的成员为球员 4、5 和 6。

**总结:**

本算法解决了篮球队分组问题,根据球员能力值,教练轮流选择最大能力值球员及其左右两侧 m 个人,输出两队成员分配结果。算法使用优先队列和数组实现,时间复杂度为 O(nlogn),空间复杂度为 O(n)。
Java 篮球队分组算法:最大能力值球员优先选择

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