火车重排问题.docx

火车车厢重排问题1.1 火车车厢重排问题一列货运列车共有n节车厢，每节车厢将停放在不同的车站。假定n个车站的编号分别为1~n,货运列车按照第n站至第1站的顺序经过这些车站。车厢编号与他们的目的地一样。为了便于从列车上卸掉相应的车厢，必须重排车厢顺序，使得各车厢从前往后按编号1到n的次序排列。当所有车厢按照这种次序排列时，在每个车站只需卸掉最后一个车厢即可。1.2想法一列火车的每个车厢按顺序从入轨进入不同缓冲轨，缓冲轨重排后的进入出轨，重新编排成一列货车。比如：编号为3的车厢进入缓冲轨1，则下一个编号小于3的车厢则必须进入下一个缓冲轨2，而编号大于3的车厢则进入缓冲轨1，排在3号车厢的后面，这样，出轨的时候才可以按照从小到大的顺序重新编排我们在一个转轨站里完成重拍的工作，在转轨站有一个入轨，一个出轨和k个缓冲轨（位于入轨和出轨之间）。下面的图示就是一个转轨站，其中有3个缓冲轨，H1,H2,H3。（PPT中有动态演示）1.3算法描述：为了重排车厢，需从前往后依次检查入轨上的所有车厢。如果正在检查的车厢就是下一个满足要求的车厢，可以直接把它放到出轨上。否则，则把它移动到缓冲轨上，直到按输出顺序要求轮到它的时候才可以将他放到出轨上。缓冲轨是按照FILO的方式使用的，因为车厢的进出都是在缓冲轨的顶端进行的。在重排车厢过程中，仅允许以下活动：车厢可以从一个缓冲轨的顶部移动到出轨的左端有空的缓冲轨可以优先放。没空的缓冲轨时，要将新的车厢放在顶部车厢编号比新车厢的编号大的所有缓冲轨中选择顶部车厢编号最小的那个车厢可以从入轨的前部移动到一个缓冲轨的顶部或者是出轨的左端如果缓冲站的结构如下所示：那么缓冲轨就不是FILO 而是FIFO了 那么就要用队列来实现车厢重排了，算法的描述和栈实现的基本一样的，只是OutPut 和 Hold 函数改了一下，将一截车厢移动到缓冲轨时，车厢c应该移动到这样的缓冲轨中：该缓冲轨中现有各车厢的编号均小于c，如果有多个缓冲轨都满足这一条件，那么选择其中左端车厢编号最大的那个缓冲轨，否则选择一个空的缓冲轨(如果存在的话)1.4代码：#include iostream #include stack using namespace std; template class T void PrintfNum(T a[], const int n); // move cars from holding track to output track void OutPut(stackint t[],int n, int totalStack,int min){ //move car from holding track for(int x = 0;x totalStack; ++x){ if(!t[x].empty() t[x].top() == min){ cout Move car t[x].top() from holding track x to output endl; t[x].pop(); ++min; x = -1; // find next car from the first holding track 0 } } } // move cars from input track to holding track bool Hold(stackint t[],int n , int totalStack){ for(int i = 0;i totalStack; ++i){ if(t[i].empty() || (!t[i].empty() t[i].top() n)){ cout holding track i hold car n endl; t[i].push(n); return true; // we already find a holding track, so break the loop. } } return false; } int main(int argc, char* argv[]) { const int NUM = 9; const int STACKNUM = 3; stackint t[STACKNUM]; int min = 1; int a[NUM] = {5,8,1,7,4,2,9,6,3}; PrintfNum(a,NUM); for(int i = NUM - 1; i = 0; --i){ if(a[i] == min){// try to move cars from input track or