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python/TangDou/AcWing/125.md
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2025-08-30 18:35:01 +08:00

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##AcWing 125. 耍杂技的牛

一、题目描述

农民约翰的 N 头奶牛(编号为 $1..N$)计划逃跑并加入马戏团,为此它们决定练习表演杂技。

奶牛们不是非常有创意,只提出了一个杂技表演:

叠罗汉,表演时,奶牛们站在彼此的身上,形成一个高高的垂直堆叠。

奶牛们正在试图找到自己在这个堆叠中应该所处的位置顺序。

N 头奶牛中的每一头都有着自己的重量 W_i 以及自己的强壮程度 $S_i$。

一头牛支撑不住的可能性取决于它头上所有牛的总重量(不包括它自己)减去它的身体强壮程度的值,现在称该数值为 风险值,风险值越大,这只牛撑不住的可能性越高。

您的任务是 确定奶牛的排序,使得所有奶牛的风险值中的 最大值尽可能的小

输入格式 第一行输入整数 $N$,表示奶牛数量。

接下来 N 行,每行输入两个整数,表示牛的重量和强壮程度,第 i 行表示第 i 头牛的重量 W_i 以及它的强壮程度 $S_i$。

输出格式 输出一个整数,表示最大风险值的最小可能值。

数据范围 1≤N≤50000, 1≤W_i≤10,000, 1≤S_i≤1,000,000,000

输入样例

3
10 3
2 5
3 3

输出样例

2

二、算法思路

假设所有牛的顺序已排好,我们把第$i$头牛和第$i+1$头牛的位置互换一下,看看会发生什么情况:

交换前 交换后
i \sum_{j=1}^{i-1}w_j-s_i \sum_{j=1}^{i-1}w_j+w_{i+1}-s_i
i+1 \sum_{j=1}^{i}w_j-s_{i+1} \sum_{j=1}^{i-1}w_j-s_{i+1}

其他牛的危险值显然不变,所以分析交换前后这两头牛中最大的危险值即可。 将上述式子进行化简,四个式子每个减去

\sum_{j=1}^{i-1}w_j

得到:

交换前 交换后
i -s_i w_{i+1}-s_i
i+1 w_{i}-s_{i+1} -s_{i+1}

\because $s,w$都是正数 \therefore w_i-s_{i+1}>-s_{i+1},w_{i+1}-s_i>-s_i

所以,交换前后的最大值,就是在比较 $w_i-s_{i+1},w_{i+1}-s_i$

  • 当$w_i-s_{i+1}>=w_{i+1}-s_i$,即$w_i+s_i>=w_{i+1}+s_{i+1}$时,交换后更优

  • 当$w_i-s_{i+1}<w_{i+1}-s_i$,即$w_i+s_i<w_{i+1}+s_{i+1}$时,交换前更优

作法: 按每头牛的 w + s 进行升序排序,然后根据题意算出每头牛的危险值记录其中的最大值即可。

三、完整代码

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;
typedef pair<int, int> PII;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
const int N = 50010;
PII cow[N];
int n;

int main() {
    cin >> n;           //奶牛的数量
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int s, w;                         //牛的重量和强壮程度
        cin >> w >> s;
        cow[i] = {w + s, w};            //之所以这样记录数据,是因为我们找到贪心的公式,按 wi+si排序
    }
    //排序
    sort(cow, cow + n);

    //最大风险值
    int res = -INF, sum = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int s = cow[i].first - cow[i].second, w = cow[i].second;
        res = max(res, sum - s); //res为最大风险值
        sum += w;                //sum=w1+w2+w3+...+wi
    }
    printf("%d\n", res);
    return 0;
}