Java 篮球队分组算法:最大能力值球员优先选择
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:
- 读取输入的n和m;
- 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;
- 创建一个长度为n的字符数组team,用于记录球员的队伍;
- 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;
- 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;
- 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;
- 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:
- 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。 - 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。 - 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。 - 使用
int变量coach记录当前选择球员的教练编号,初始值为 1。 - 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。
- 输出
team数组,即每个球员所属的队伍。
注意:
- 代码中使用了 Java 的
PriorityQueue类,需要导入java.util.PriorityQueue包。 - 代码中使用了 Java 的
Scanner类,需要导入java.util.Scanner包。 - 代码中使用了 Java 的
System.out.print和System.out.println方法,用于输出结果字符串。 - 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。 - 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)。
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