题目解析
思路
对于这道关于火车站选址的题目,核心思路是通过计算每个备选火车站位置到所有市民居住位置的曼哈顿距离总和,然后找出距离总和最小的那个备选位置,即为最优的火车站建设点。具体来说,需要两层循环,外层循环遍历各个备选位置,内层循环针对每个备选位置去计算它与每一位市民位置的曼哈顿距离,将这些距离累加起来得到该备选位置对应的总距离,最后对比所有备选位置的总距离,确定最优位置。
图解
可以想象一个二维的网格平面代表 A 市市区,市民的居住位置就是平面上一个个具体的坐标点(即 citizens 列表中的元组所表示的坐标),而备选火车站位置也是平面上的若干个坐标点(locations 列表中的元组)。对于每个备选火车站位置,以它为中心,向各个市民居住位置画连线,连线长度就是对应的曼哈顿距离,把这些连线长度加起来,就得到了这个备选位置的总距离情况,通过比较不同备选位置的总距离连线图,就能直观地看出哪个位置最合适啦。
代码详解
- 首先,
best_location = None和min_total_distance = float('inf')这两行是进行初始化操作,先假设还没有最优位置(用None表示),并且把最小总距离初始化为无穷大,方便后续比较更新。 - 在
for location in locations:这个外层循环里,针对每一个备选的火车站位置进行操作。 - 进入循环内部,total_distance = 0先将当前备选位置对应的总距离初始化为 0,接着通过内层循环for citizen in citizens:去遍历每一位市民的位置,在这个内层循环里,利用distance = abs(citizen[0] - location[0]) + abs(citizen[1] - location[1])计算出市民位置与当前备选火车站位置的曼哈顿距离,再累加到total_distance中。 - 之后,
if total_distance < min_total_distance:这个判断语句用来比较当前备选位置的总距离和已记录的最小总距离,如果更小,就更新最小总距离,并把当前位置标记为最优位置(min_total_distance = total_distance和best_location = location)。 - 最后,函数返回
best_location,也就是找到的最优火车站建设点。 ## 知识总结 ### 新知识点梳理 - 曼哈顿距离概念及应用:明白了在二维网格状场景下,用坐标差值的绝对值之和来衡量两点间距离的方式,以及如何在实际编程中运用它去计算距离总和,这在处理类似地图布局、位置规划等问题中很实用。
- 通过循环嵌套进行多元素关系计算:本题里用两层循环巧妙地实现了对多个市民位置和备选火车站位置之间距离关系的计算,更深入理解了如何合理运用循环嵌套结构去处理复杂的数据关联情况。
理解与学习建议
对于曼哈顿距离,入门同学可以多画一些简单的坐标图,手动去计算不同点之间的距离,加深对概念的直观理解,然后再尝试用代码去实现距离计算,巩固运用能力。对于循环嵌套,要先从小规模的数据情况开始练习,清晰掌握内层循环和外层循环各自的执行逻辑以及相互之间的配合关系,多做几道类似需要处理多个元素关联的练习题,逐渐熟练掌握这种结构的使用方法。
学习计划
制定刷题计划
可以按照知识点和难度进行分类刷题。比如先集中刷几道像本题这样涉及基础距离计算和简单循环嵌套的题目,巩固基础操作,之后再去做一些在这基础上增加了条件限制,比如部分市民位置有特殊属性影响距离计算的题目,逐步提升难度,每周可以安排固定的天数和时长专门用于刷题,保持学习的连贯性。
利用错题进行针对性学习
错题出现后,仔细分析是哪个环节出了问题,若是曼哈顿距离计算错误,就回顾概念和计算方法,多做几道类似的距离计算练习题;若是循环嵌套逻辑混乱导致结果不对,就重新梳理循环执行流程,找同类型的简单题目重新练习,直到彻底掌握,避免下次再犯同样错误。
工具运用
可以将 AI 刷题功能与编程教材结合,刷题时遇到不懂的知识点,比如曼哈顿距离相关的数学原理,去教材中查找详细讲解加深理解;还能和线上编程课程搭配,课程讲解了某种算法思路后,利用 AI 刷题功能找对应的题目实践巩固;另外,加入编程学习社区,把刷题中遇到的难题、独特解题思路分享出去,参考别人的意见,也能拓宽学习视野,让学习效果更上一层楼。