关于货仓选址问题的方法及证明(在数轴上找一点使得该点到所有其他点的距离之和最小)...
在數軸上找一點使得該點到所有其他點的距離之和最小
方法:找到大小為中位數的點,該點就是要求的點(如有兩個取之間任意一點都行)
證明:
先看看當只有2個點時的情況:
分類討論:
如果在A的左邊(如 $P_1$ ),距離之和( $sum$ )為:$dis(P_1,A)+dis(P_1,B)=dis(P_1,A)+dis(P_1,A)+dis(A,B)$
( $dis(a,b)$ 為 $a$ 到 $b$ 的距離)
如果在 $A$ 和 $B$ 的中間(包括 $A,B$): $sum=dis(P_2,A)+dis(P_2,B)=dis(A,B)$
如果在右邊: $sum=dis(P_3,A)+dis(P_3,B)=dis(A,B)+dis(P_3,B)+dis(P_3,B)$
顯然在 $A$ 和 $B$ 中間時距離之和最小。
那對于 $3$ 個點時呢:
設中間的點為 $C$ ,旁邊的為 $A,B$
一個點 $P$ 到各個點的距離之和為: $dis(A,P)+dis(B,P)+dis(C,P)=(dis(A,P)+dis(B,P))+dis(C,P)$
如果在能夠滿足 $dis(A,P)+dis(B,P)$ 最小的情況下還能滿足 $dis(C,P)$ 最小,那么就一定是最優的方案
顯然 當 $P$ 在 $A,B$ 中間時滿足 $dis(A,P)+dis(B,P)$ 最小,
又因為 點 $C$ 在 $A,B$ 中,所以當點 $P$ 和點 $C$ 重合時不僅 $dis(C,P)=0$ 最小,而且 $dis(A,P)+dis(B,P)$ 最小
所以取中間的點C是最優的方案。
對于4個點時:
同樣的思路:
設中間的點為 $C,D$,旁邊的為 $A,B$
如果能滿足在 $A,B$ 中間能找到一個點 $P$?使得 $P$ 到 $C,D$ 的距離之和最小
那么 $P$ 就是最優方案(因為已經滿足 $P$ 到 $A,B$ 的距離之和最小了...)
由前面可知,當 $P$ 在 $C,D$ 中間時 $P$ 到 $C,D$ 的距離之和最小,并且因為 $C,D$ 又在 $A,B$ 中間
所以當 $P$在 $C,D$ 中間時,$P$ 到各點的距離最小。
?
那么對于多個點時:
首先找到最外面的兩個點,點 $P$ 要在它們之間
然后在找次外面的點,點 $P$ 也要在它們之間
......
一直找到只剩 $1$ 或 $2$ 個點
如果只剩一個點,那么最優方案就是 $P$ 取這個點
否則 $P$ 可以取兩個點之間的任意位置
這樣就可以保證方案最優
?即:找到大小為中位數的點(如有兩個取之間任意一點都行)
?證明完畢.
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的关于货仓选址问题的方法及证明(在数轴上找一点使得该点到所有其他点的距离之和最小)...的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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