一道 / edao.plus
#10070

排队打水·等待时间最短

四年级杂题
题目

同一个水龙头下,5 个人都要接水。他们各自接水用时分别为 1 分钟、6 分钟、3 分钟、5 分钟、4 分钟(每人只有一个水桶,水龙头一次只能供一个人用)。现在需要安排一个接水顺序,使所有人(从开始排队到自己接完水为止)花的时间之和最少。这个最小总时间是多少分钟?

5 个人的接水用时(分钟),等待同一个水龙头

解法

  1. 1.分析:每个人“花的时间”= 前面所有人接水时间之和 + 自己接水时间。若某人 A 排在位置 k(从 1 数起),他的接水时间 t_A 会被自己 1 次、后面 (5−k) 个人各 1 次共 (5−k+1) = 6−k 次累加进总和。
    位置系数=5×t₁ + 4×t₂ + 3×t₃ + 2×t₄ + 1×t₅按排队顺序
    升序代入 1, 3, 4, 5, 6=5·1 + 4·3 + 3·4 + 2·5 + 1·6
    合计=5 + 12 + 12 + 10 + 6 = 45最小

    越靠前被加的次数越多,短用时先排

  2. 2.也就是说,越靠前的人,用时被叠加的次数越多。要让总时间最小,就应当让用时最短的人排在最前面。
    × 45分钟

    最小总等待时间

  3. 3.把 5 个人的接水时间升序排列:1, 3, 4, 5, 6。
  4. 4.按这个顺序计算每人的等待+接水时间:1; 1+3=4; 1+3+4=8; 1+3+4+5=13; 1+3+4+5+6=19。
  5. 5.总时间 = 1 + 4 + 8 + 13 + 19 = 45 分钟。

练一练

6 个人排队在同一水龙头下接水,各自接水用时为 2、7、3、6、4、5 分钟。安排合理顺序后,最少总时间(所有人各自完成接水所用时间之和)是多少分钟?