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UVa140(帶寬)

2020-09-11 01:33:07 其他

這道題在寫之前一定要把題目讀懂,筆者在設計代碼時就對題意產生了錯誤的理解,好在后來這個錯誤被糾正了,

這道題最主要的點就是對解答樹遍歷并且回溯,也就是《演算法競賽入門經典》中所提到的“剪枝”,遞回的主體是生成結點的全排列,而回溯操作簡單來說就是在這個遞回的基礎上添加的一個判斷,

先說生成全排列遞回的操作,生成全排列就是在現有陣列的基礎上對陣列進行新元素的插入,每次插入都會對已有陣列進行遍歷,如果發現新插入的元素在前面的陣列中已經出現過,那么就跳過剩余操作插入下一個元素,遞回的結束條件就是當前陣列的長度與給出陣列的長度相同,

再說回溯操作,程式中添加了一個變數MINB來記錄當前所有排列中最小的帶寬,每當陣列中新添加了一個元素,就計算該元素(結點)與它相鄰的結點的距離,如果此距離超過了最小帶寬,那么就不用再遍歷下去了,直接回溯,

需要提到的是,程式中圖是使用鄰接矩陣存盤的,不過在把代碼寫完后,筆者發現或許使用鄰接表存盤會更加方便,

  1 #include <bits/stdc++.h>
  2 
  3 using namespace std;
  4 
  5 /**************** 
  6 UVa140(帶寬) 
  7 ***************/
  8 
  9 const int MAX = 8; 
 10  
 11 int node[MAX]; 
 12 //用來記錄帶寬最小的結點序列  
 13 int minB[MAX]; 
 14 //鄰接矩陣  
 15 int buf[MAX][MAX];
 16 int MAXL = 0;//帶寬 
 17 int MINB = 99999;//最小帶寬  
 18 
 19 //該函式是求排列的帶寬的  
 20 //n:結點個數(字符陣列長度)
 21 //cur:當前位置  
 22 int BandWidth(int n){
 23     int cur = 0, i = 0, bnw = 0,j;
 24     while(i < n && cur < n){
 25         int k = node[cur];
 26         //尋找相鄰結點 
 27         if(buf[k][i]){
 28             for(j = 0; j < n; j++){
 29                 //在結點序列中尋找相鄰結點  
 30                 if(node[j] == i){
 31                     bnw = max(abs(j-cur), bnw);
 32                 }
 33             }
 34         }
 35         //某個結點遍歷結束 
 36         if(i == n-1){
 37             i = 0;
 38             cur++; 
 39             continue;
 40         }
 41         i++; 
 42     }
 43     return bnw;
 44 }
 45 
 46 void solve(int n, int cur)
 47 {
 48     if(cur == n){
 49         MAXL = BandWidth(n);
 50         if(MINB > MAXL){
 51             for(int i = 0; i < n; i++){
 52                 minB[i] = node[i];
 53             }
 54             MINB = MAXL;
 55         }
 56     }
 57     else{
 58         for(int i = 0; i < n; i++){
 59             int ok = 1;
 60             for(int j = 0; j < cur; j++)
 61                 if(node[j] == i) ok = 0;
 62             if(ok){
 63                 int tmp = 0;
 64                 //尋找相鄰結點  
 65                 for(int j = 0; j < n; j++){
 66                     if(buf[i][j]){
 67                         //遍歷當前陣列有沒有相鄰結點  
 68                         for(int k = 0; k < cur; k++)
 69                             if(node[k] == j)
 70                                 tmp = MINB - (cur - k); 
 71                     }
 72                     if(tmp < 0) return;
 73                 }
 74                 node[cur] = i;
 75                 solve(n, cur+1); 
 76             }
 77         }
 78     }
 79     
 80 }
 81 
 82 int main()
 83 {
 84     //n:結點數  
 85     int n = 0;
 86     cin >> n; 
 87     //x,y是邊的兩條結點  
 88     char x, y;
 89     memset(buf, 0, sizeof(buf)); 
 90     //構建鄰接矩陣   
 91     while(true){
 92         cin >> x;
 93         cin >> y;
 94         if(x == '#' && y == '#') break;
 95         buf[x-65][y-65] = 1;
 96         buf[y-65][x-65] = 1;
 97     } 
 98     solve(n, 0);
 99     //輸出結果  
100     for(int i = 0; i < n; i++){
101         printf("%c", minB[i]+65);
102     }
103     printf("\n");
104     printf("%d", MINB); 
105     return 0;
106 } 

在撰寫代碼時覺得代碼還不夠精簡,或許還有優化空間,

運行結果為:

8
A B
A F
B C
B G
C D
D E
D G
E H
F G
F H
# #
ABCFGDHE
3

 

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