Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: разделение одномерного массива в Паскале
Форум программистов > Системное программирование > Delphi и Pascal > Delphi - FAQ
DenisM
помогите пожалуйста со следующей задачей в Паскале: Разделить одномерный массив на 3 части, которые по возможности имеют минимальное расхождение сумм. Например: исходный массив - 1 2 3 4 5 6, полученые массивы - 6 1, 5 2, 3 4. Необязательно чтоб в полученном массиве было одинаковое количество чисел.
Я попробывал что-то сделать но у меня получается не так как надо
uses crt;

const
  n = 5;

type
  TArray = array [1..n] of Integer;

  TResult = record
    a, b: Integer;
  end;

function Part(const arr: TArray; const _from, _to: Integer): Integer;
var
  s, i: Integer;
begin
  s := 0;
  for i := _from to _to do
   inc(s, arr[i]);
  Part := s;
end;

procedure GetParts(const arr: TArray; var R: TResult);
var
  a, b, delta, min: Integer;
begin

  min := MaxInt;

  for a := 1 to n - 2 do
   for b := a + 1 to n - 1 do begin

      DELTA :=
        abs ( Part(arr, b + 1, n) - Part(arr, a + 1, b) ) +
        abs ( Part(arr, b + 1, n) - Part(arr, 1, a) ) +
        abs ( Part(arr, a + 1, b) - Part(arr, 1, a));

      if DELTA < min then begin
        min := DELTA;
        R.a := a;
        R.b := b;
      end;
    end;
end;

const
  X: TArray = (1, 2, 3, 4, 5);
var
  R: TResult;
begin
  clrscr;

  GetParts(X, R);

  writeln('1->', R.a, ', ', R.a + 1, '->', R.b, ', ', R.b + 1, '->', n);

  readln;
end.
pinhead
Я так понимаю, что количество элементов массива должно быть чётным, если да то программу я написал. Выложить исходники?
grigsoft
Интересная задача, жаль что пропустил.
Для: pinhead - требования к четности тут нет. Алгоритм расскажи вкратце
DenisM
Цитата(pinhead @ 6:05:2007, 02:45 ) *
Я так понимаю, что количество элементов массива должно быть чётным, если да то программу я написал. Выложить исходники?

если тебя не затруднит выложи пожалуйста исходники. За это время придумал новый алгоритм но который не могу реализовать. Вот он: 1) Создаем три пустых массива
2) Инициализируем результирующие массивы произвольным образом. К примеру: в первый массив - первый элемент входных данных, во второй массив - второй элемент, в третий - все остальные элементы.
3) ------ Начало очередной итерации ------
4) Вычисляем сумму элементов каждого массива (назовем сумму элементов массива "весом", чтобы много не писать).
5) Находим массивы с максимальным и минимальным весом.
6) Вычисляем разницу в весе между массивами с минимальным и максимальным весом (delta).
7) Если delta = 0 - завершаем работу. Мы добились идеального варианта решения - разница между суммами массивов равна нулю.
8) Если это не первая итерация и delta данной итерации равна delta предыдущей итерации - завершаем работу.
9) Проходим по элементам более "тяжелого" массива и находим среди них такой, значение которого максимально близко к половине значения delta. Т.е. элемент x должен удовлетворять условию: |x*2-delta| - минимальное значение среди всех элементов данного массива. Для чего это нужно: мы пытаемся найти вариант "переброса" элемента из более "тяжелого" массива в более "легкий" с тем, чтобы уменьшить разницу в весе между ними. На данном этапе перебрасывать не надо - только нашли значение.
10) Рассматриваем 3 возможных варианта:
a) |x*2 - delta| < delta (т.е. случай, когда "перебросив" элемент из одного массива в другой мы уменьшаем разницу в весе между ними). В этом случае мы удаляем x из более тяжелого массива и добавляем его в более легкий, после чего возвращаемся к шагу (4) - начинаем следующую итерацию.
cool.gif |x*2 - delta| > delta. Ничего не можем поделать, сортировать дальше не получается. Завершаем работу алгоритма.
c) |x*2 - delta| = delta. Самый интересный случай. Фактически, x=delta. В данной ситуации следует перенести x из одного массива в другой (аналогично (10.a)) и попробовать еще раз выполнить пункты 8-10. При этом следует помнить, что массивы поменяются местами (т.е. самый легкий станет самым тяжелым и наоборот). Если опять попадаем в (10.c) - завершаем выполнение алгоритма, иначе - см. (10.a) и (10.cool.gif.
12) Завершение работы: имеем 3 массива, более-менее удовлетворяющих условиям задачи smile.gif

Возможно у кого то есть идеи ? Заранее благодарен
grigsoft
Так а что мешает реализовать? Оптимальное решение, конечно не найдешь, да и улучшать есть куда - например в 10б пытаться включить средний массив в поиск. Вообще, мне так кажется, что настоящее решение тут ищется исключительно полным перебором только, а перебор здесь 3^n. Но для школьных задач размерности до 15 - вполне решабельно smile.gif
Почитай, например, про рюкзак, например: ]]>http://alglib.sources.ru/articles/perebor.php]]>
]]>http://forum.sources.ru/index.php?showtopic=9394&st=0]]>
DenisM
Спасибо grigsoft за ссылки. Нашел прогу похожею на мою. Не пойму только как ее переделать чтоб выводилось значение в три массива
uses crt;
var
   a,b:array[1..100] of integer;
   n:byte;
   sum:integer;
   f:boolean;
   i,j,k,h,s:integer;
begin
     {Vvodim vse podryat}
     clrscr;
     Writeln('Vvedite kolichestvo elimentov massiva<=100');
     Readln(n);
     for i:=1 to n do
     begin
     writeln(i,' :eliment');
     readln(a[i]);
     end;
     writeln('Vvedite sum');
     readln(sum);
     {Nachinaetsya glavniji cikl
     idem sverhu v niz}
     for i:=n downto 1 do
     begin
         s:=1;
         b[1]:=a[i];
         repeat
         h:=1;
         k:=sum-a[i]; {vichitaem naibol'shiji eliment podposledovatel'nosti
                      i nachinaem proveryat' so sledueshigo}
         if k=0 then begin write(a[i]);break;end {dobavil proverku pered
                                                  ciklom}
         else
         begin
         for j:=i-s downto 1 do
         begin
             if k<a[j] then continue else   {esli eliment bol'she k, to
                                                  idem k sleduushimu}
             begin
             k:=k-a[j];
             inc(h);b[h]:=a[j];            {sohronyaem na vsyakji sluchaji}
             if k=0 then break;            {esli k=0 vihodim iz cikla}
             end;
         end;
         if k=0 then          {proviryam esli k=0, to raspichativaem
                              posledovatel'nost', esli net
                              to posledovatel'nosti s dannim
                              naibol'shim chlenom izchrponi, perehodim k
                              sleduushimu}
         begin
             writeln;
             for j:=1 to h do write(b[j],' ');f:=true;inc(s);
         end else f:=false;
         end; {konec dobavki}
         until not f;
     end;
     repeat until keypressed;
end.                                     {vot i vse vrode}

Можешь что нибудь подсказать. Возможно это не так уж и сложно но так как я учу Паскаль мало времени у меня не хватает на это мозгов
grigsoft
Тут из последовательности выбирается набор для указанной суммы. В твоем случае, если использовать такой подход, можно посчитать общую сумму S и подбирать элементы с суммой S\3.
Но я бы попробовал играться с ]]>генетическими алгоритмами.]]>
DenisM
на счет генетических алгоритмов мало что понял поэтому попробывал реализовать первый способ (подсчитал сумму и поделил на три). Еще в программу перед основным циклом включил пузырьковую сортировку так как в основном цикле нужно чтоб числа были отсортированы. Не понял только как сделать чтоб выводились только 3 массива которые бы включали все введенные числа
uses crt;
var
   a,b:array[1..100] of integer;
   n:byte;
   sym:integer;sum,k:real;
   f:boolean;
   i,j,h,s,rab:integer;
begin
     {Vvodim vse podryat}
     clrscr;
     Writeln('Vvedite kolichestvo elimentov massiva<=100');
     Readln(n);
     for i:=1 to n do
     begin
     writeln(i,' :eliment');
     readln(a[i]);
     end;
      {sortirovka elementov}
      begin
      for j:=1 to n-1 do
      for i:=1 to n-1 do
      if a[i]>a[i+1] then begin
      rab:=a[i];
      a[i]:=a[i+1];
      a[i+1]:=rab;
      end;
     end;
     sym:=0;
     for i:=1 to n do
     sym:=sym+a[i];
     sum:=sym/3;
     {Nachinaetsya glavniji cikl
     idem sverhu v niz}
     for i:=n downto 1 do
     begin
         s:=1;
         b[1]:=a[i];
         repeat
         h:=1;
         k:=sum-a[i]; {vichitaem naibol'shiji eliment podposledovatel'nosti
                      i nachinaem proveryat' so sledueshigo}
         if k=0 then begin write(a[i]);break;end {dobavil proverku pered
                                                  ciklom}
         else
         begin
         for j:=i-s downto 1 do
         begin
             if k<a[j] then continue else   {esli eliment bol'she k, to
                                                  idem k sleduushimu}
             begin
             k:=k-a[j];
             inc(h);b[h]:=a[j];            {sohronyaem na vsyakji sluchaji}
             if k=0 then break;            {esli k=0 vihodim iz cikla}
             end;
         end;
         if k=0 then          {proviryam esli k=0, to raspichativaem
                              posledovatel'nost', esli net
                              to posledovatel'nosti s dannim
                              naibol'shim chlenom izchrponi, perehodim k
                              sleduushimu}
         begin
             writeln;
             for j:=1 to h do write(b[j],' ');f:=true;inc(s);
         end else f:=false;
         end; {konec dobavki}
         until not f;
     end;
     repeat until keypressed;
end.                                     {vot i vse vrode}
grigsoft
Ну как - прогнать алгоритм 2 раза, каждый раз убирая (обнуляя?) элементы включенные в набор, после чего включить оставшиеся в 3й набор.

Сам я с ГА не работал, но звучат они забавно. В твоем случае любое решение описывается как N чисел 0\1\2 - назначение элементов наборам.
1. Генерятся, например, N базовых элементов - случайных решений
2. Из текущего множества решений выбирается, например, N/4 лучших для размножения smile.gif , остальные удаляются.
3. Размножение (со случайно выбранными элементами):
а. скрещивание: 2 решения обмениваются одним или несколькими позициями
б. мутация: в решении случайным образом меняется 1 или несколько позиций
4. Все полученные решения (старые и новые) образуют новый пул, с которым мы переходим к шагу 2.

Останавливается когда достигнуто оптимальное решение или лучшее решение не изменяется на достаточно большом количестве итераций.
Надо будет попробовать в свободное время smile.gif
DenisM
Для: pinhead Все таки можешь выложить исходники той программы которую ты написал. Заранее благодарен
pinhead
Простите за долгий простой в ответе, он появилась неотложная (срочная очень) работа. В программе нашёл ошибку, поэтому не вышлю.
Для grigsoft: идея проги в следующем
1) составляем вспомогательный массив состоящий из сумм одномерного массива, он будет двумерный [1..n, 1..n] симметричный относительно главной диагонали, поэтому будем работать только с верхней треугольной матрицей!
пример: для массива 1,2,3,4,5,6
Получаем: массив
2,3,4,5,6,7
3,4,5,6,7,8
4,5,6,7,8,9
5,6,7,8,9,10
6,7,8,9,10,11
7,8,9,10,11,12
рабочий массив:
3,4,5,6,7
,5,6,7,8
,7,8,9
,9,10
,11
2) i=2, RazbrSumm = 0, n=6.
а)В рабочем массиве берём итый элемент первой строки, вычеркиваем первую, итую строку и итый столбец раб. массива и составляем массив (одномерный) из сомой верхней не вычеркнутой строки раб матрицы
б) сравниваем все элементы (разность по модулю должна быть ровна RazbrSumm), находим первый, вычёркиваем соотв. строки и столбцы, и т. д.
Иначе i=2+1 и на пункт а)
Если после прохода по всей верхней строке не получился массив состоящий из n/2 то RazbrSumm=RazbrSumm+1 i=2 и на пункт а)
Приведу код который написал:
uses
  crt;

const
  n = 8;

var
  ArrayOfValues: array[1..n] of integer;
  count: word;

procedure Error;
begin
  clrscr;
  textcolor(red);
  write('Произведён не верный ввод данных!!!');
  readln;
  halt
end;

procedure VvodArray;
var
  i: byte;
begin
  ClrScr;
  write(Количество элементов (чётное) массива (не более  ',n,' штук|->');
  readln(count);
  if (count mod 2) <> 0 then Error;
  if count > n then Error;
  if count = 2 then
    begin
      write(ArrayOfValues[1], '  ', ArrayOfValues[2]);
      readln;
      halt
    end;
  ClrScr;
  for i:= 1 to count do
    begin
      write('Элемент № ',i, ' массива|->');
      readln(ArrayOfValues[i])
    end;
  ClrScr
end;


procedure FindGroups;
var
  ResultArray: array[1..n] of integer;
  HelpArray: array[1..n, 1..n] of integer;

  procedure CreateHelpArray;
  var
    i, j: word;
  begin
    for i:= 1 to count - 1 do
    begin
      for j:= i + 1 to count do
        begin
        HelpArray[i, j]:= ArrayOfValues[i] + ArrayOfValues[j];
{        write(HelpArray[i, j], ' ')}
        end;
      writeln
    end
  end;

  function IsNotGroopFound(RazbrSumm: byte): Boolean;
  var
    TempArray, TempArray1: array[1..n] of integer;
    i, j: word;
  begin
    IsNotGroopFound:= True;
    for i:= 2 to count do
      TempArray[i]:= HelpArray[1, i];
    for j:= 1 to count - i - 1 do
{Эта функция должна искать пары элементов матрици HelpArray с расхождением сумм (по модулю) равному RazbrSumm. Если не нашла то возвращается значение Правда, иначе Ложь}
  end;

var
  i: byte;
begin
  ClrScr;
  CreateHelpArray;
{  i:= 0;
  while IsNotGroopFound(i) do
    Inc(i)
}end;

begin
  VvodArray;
  FindGroups;
  readln
end.
DenisM
Написал программу по новому. Работает по условию правильно. Выкладываю код. Возможно кому-нибудь понадобится в будущем
uses crt;
var a:array[1..100] of integer;
    a1,a2,a3:array[1..34] of integer;
    prom,n,prom_n:integer;
    n1,n2,n3:integer;
    sum,nn:real;
    i,k,j,m:integer;
begin
clrscr;
write('vvedite kolichestvo elementov massiva(<=100):');
readln(n);
for i:=1 to n do
begin
write('vvedite',i,'element massiva:');
readln(a[i]);
end;
{-------------}
   for i:=2 to n do
   begin
   for j:=1 to i-1 do
   begin
   if (a[i]>a[j]) then
   begin
     prom:=a[i];
     for k:=i-1 downto j do a[k+1]:=a[k];
     a[j]:=prom;
   end;
end;
end;
{sum:=0;
for i:1 to n do sum:=sum+a[i];
sum:=sum/3;}
nn:=n/3;
if (frac(nn)=0) then
   begin
     prom_n:=trunc(nn);
     if((prom_n mod 2)=0) then
       begin
       n1:=trunc(prom_n/2);
       n2:=trunc(prom_n/2);
       {first array}
       j:=1;
       for i:=1 to n1 do
       begin
     a1[j]:=a[i];
     j:=j+1;
     a1[j]:=a[n-i+1];
     j:=j+1;
       end;
       {second array}
       j:=1;
       for i:=n1+1 to n1+n2 do
       begin
     a2[j]:=a[i];
     j:=j+1;
     a2[j]:=a[n-i+1];
     j:=j+1;
       end;
       {third array}
       j:=1;
       for i:=n1+n2+1 to n-n1-n2 do
       begin
     a3[j]:=a[i];
     j:=j+1;
       end;
       n1:=prom_n;
       n2:=prom_n;
       n3:=prom_n;
     end
     else
     begin
       n1:=trunc(prom_n/2)+1;
       n2:=trunc(prom_n/2)+1;
       {first array}
       j:=1;
       for i:=1 to n1 do
       begin
     if(i<n1) then
     begin
       a1[j]:=a[i];
       j:=j+1;
       a1[j]:=a[n-i+1];
       j:=j+1;
     end
     else
     begin
       a1[j]:=a[n-i+1];
       j:=j+1;
     end;
       end;
       {second array}
       j:=1;
       for i:=n1 to n1+n2-1 do
       begin
       if(i<(n1+n2-1)) then
       begin
     a2[j]:=a[i];
     j:=j+1;
     a2[j]:=a[n-i];
     j:=j+1;
       end
       else
       begin
     a2[j]:=a[n-i];
     j:=j+1;
       end;
     end;
     {third array}
     j:=1;
     for i:=n1+n2 to n-n1-n2+1 do
       begin
     a3[j]:=a[n-i];
     j:=j+1;
       end;
     n1:=prom_n;
     n2:=prom_n;
     n3:=n-n1-n2;
   end;
end
else
  begin
  prom_n:=trunc(nn)+1;
  if ((prom_n mod 2)=0) then
  begin
    n1:=trunc(prom_n/2);
    n2:=trunc(prom_n/2);
    {first array}
    j:=1;
    for i:=1 to n1 do
    begin
      a1[j]:=a[i];
      j:=j+1;
      a1[j]:=a[n-i+1];
      j:=j+1;
    end;
    {second array}
    j:=1;
    for i:=n1+1 to n1+n2 do
    begin
      a2[j]:=a[i];
      j:=j+1;
      a2[j]:=a[n-i+1];
      j:=j+1;
    end;
    {third array}
    j:=1;
    for i:=n1+n2+1 to n-n1-n2 do
    begin
      a3[j]:=a[i];
      j:=j+1;
    end;
    n1:=prom_n;
    n2:=prom_n;
    n3:=n-n1-n2;
  end
  else
  begin
    if ((nn-trunc(nn))>0.5) then
    begin
      n1:=trunc(prom_n/2)+1;
      n2:=trunc(prom_n/2)+1;
      {first array}
      j:=1;
      for i:=1 to n1 do
      begin
    if(i<n1) then
    begin
      a1[j]:=a[i];
      j:=j+1;
      a1[j]:=a[n-i+1];
      j:=j+1;
      end
      else
        begin
          a1[j]:=a[n-i+1];
          j:=j+1;
        end;
    end;
    {second array}
    j:=1;
    for i:=n1 to n1+n2-1 do
    begin
      if(i<(n1+n2-1)) then
      begin
        a2[j]:=a[i];
        j:=j+1;
        a2[j]:=a[n-i];
        j:=j+1;
      end
      else
      begin
        a2[j]:=a[n-i];
        j:=j+1;
      end;
    end;
    {third array}
    j:=1;
    for i:=n1+n2 to n-n1-n2+1 do
    begin
      a3[j]:=a[n-i];
      j:=j+1;
    end;
    n1:=prom_n;
    n2:=prom_n;
    n3:=n-n1-n2;
      end
      else
      begin
    n1:=trunc(prom_n/2)+1;
    n2:=trunc(prom_n/2);
    {first array}
    j:=1;
    for i:=1 to n1 do
    begin
      if (i<n1) then
        begin
        a1[j]:=a[i];
        j:=j+1;
        a1[j]:=a[n-i+1];
        j:=j+1;
        end
      else
        begin
          a1[j]:=a[n-i+1];
          j:=j+1;
        end;
    end;
    {second array}
    j:=1;
    for i:=n1 to n1+n2-1 do
    begin
      a2[j]:=a[i];
      j:=j+1;
      a2[j]:=a[n-i];
      j:=j+1;
    end;
    {third array}
    j:=1;
    for i:=n1+n2 to n-n1-n2 do
    begin
      a3[j]:=a[i];
      j:=j+1;
    end;
    n1:=prom_n;
    n2:=prom_n-1;
    n3:=n-n1-n2;
      end;
    end;
  end;
  write('first array:');
  for i:=1 to n1 do
  write(a1[i],' ');
  writeln(' ');
  write('second array:');
  for i:=1 to n2 do
  write(a2[i],' ');
  writeln(' ');
  write('third array:');
  for i:=1 to n3 do
  write(a3[i],' ');
  readln;
end.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Форум IP.Board © 2001-2008 IPS, Inc.