暑假(补)-5

2020-04-16 11:07:26 浏览数 (1)

深度优先搜索(DFS)

DFS全称Deep First Search,是一种遍历或搜索树或图的算法。在解决问题上,利用递归调用自身函数(这种说法好像不正确,领悟思想就好了)来实现搜索的目的。把一个事情拆解成若干个小事,来实现最终的问题。

学好DFS,一定要领悟递归函数之美。下面就直接上题来理解了。

1.放苹果

POJ1664

Description

把M个同样的苹果放在N个同样的盘子里,允许有的盘子空着不放,问共有多少种不同的分法?(用K表示)5,1,1和1,5,1 是同一种分法。

Input

第一行是测试数据的数目t(0 <= t <= 20)。以下每行均包含二个整数M和N,以空格分开。1<=M,N<=10。

Output

对输入的每组数据M和N,用一行输出相应的K。

Sample Input

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1
7 3

Sample Output

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8

1.有空盘子:举个栗子吧。3个苹果放到5个盘子的方法总数和3个苹果放到3个盘子的方法总数是相等的。

2.没有空盘子:没有空盘子,我们可以看成先给每一个盘子放一个苹果,还剩下m-n个苹果。然后问题就变成了把m-n个苹果放到n个盘子里的问题了,也许有人会问,m-n个苹果放到n个盘子也会出现空盘子的情况啊,不是和前面的有空盘子重复了?的确,会出现空盘子的情况,但是,他们并不是真的空盘子,因为他们最开始已经放了一个,他们在这里的空代表着这个盘子只有最开始放的一个苹果。

因此:

​ f(m,n)=f(m,n-1) f(m-n,n) m>=n

​ f(m,n)=f(m,m) m<n

递归结束条件:结束条件并不是很难发现,当只有一个盘子时明显只有一种方法,另外没有苹果和只有一个苹果的时候也只有一种放法。即f(m,n)=1 n=1,m=0

综上所述:

f(m,n)=1 n=1,m=0

f(m,n)=f(m,m) m<n

f(m,n)=f(m,n-1) f(m-n,n) m>=n

AC

代码语言:javascript复制
#include<iostream>
using namespace std;
int dfs(int m,int n)
{
	if(n==1||m==0)
		return 1;
	if(n>m)
		return dfs(m,m);
	else
		return dfs(m,n-1) dfs(m-n,n);
}
int main()
{
	int t;
	cin>>t;
	while(t--)
	{
		int m,n;
		cin>>m>>n;
		cout<<dfs(m,n)<<endl;
	}
	return 0;
}

2.N皇后问题

N皇后

Problem Description

在N*N的方格棋盘放置了N个皇后,使得它们不相互攻击(即任意2个皇后不允许处在同一排,同一列,也不允许处在与棋盘边框成45角的斜线上。 你的任务是,对于给定的N,求出有多少种合法的放置方法。

Input

共有若干行,每行一个正整数N≤10,表示棋盘和皇后的数量;如果N=0,表示结束。

Output

共有若干行,每行一个正整数,表示对应输入行的皇后的不同放置数量。

Sample Input

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1
8
5
0

Sample Output

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1
92
10

N皇后,比较经典的DFS的题。对每一个位置搜索,并判断位置是否合法,合法则继续向下进行。

因为时间限制,这道题用了打表的方法,记录每种可能下的结果值。具体请看代码。

AC1

代码语言:javascript复制
//#include<bits/stdc  .h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int ans[20],pos[20];
int num,N;
void dfs(int n)
{
	int flag;//判断标志
	if(n == N 1)//结束标志
	{
		num  ;
		return ; 
	}
	for(int i = 1;i <= N;i  )
	{
		pos[n] = i;//将第n行第i列的位置下上旗子,保存位置
		flag = 1;//此位置以有棋子
        
        /*判断棋子是否合法*/
		for(int j =1;j<n;j  )//只需判断已下过棋子的位置
		{
			if(pos[j] == i || (abs(n-j)) == abs(pos[j] - i))//判断同一列、对角线上是否有
			{
				flag = 0;
				break;
			}
		}
        //合法则继续下一个
		if(flag)
			dfs(n 1);
	}
}
int main()
{
	for(N =1;N<=11;N  )
	{
		num = 0;
		dfs(1);
		ans[N] = num;//记录结果值
	}
	int t;
	while(cin>>t&&t!=0)
	{
		cout<<ans[t]<<endl;
	}
	return 0;
}

AC2

这是另外一个,相比于上一个,代码理解起来就容易多了。分为两个函数,一个是dfs函数,另一个是条件判断函数。

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#include<stdio.h>
#include<iostream>
using namespace std;
int n,m,ans=0;
int a[20][20],ans[20],o;
int check(int x,int y)
{
	for(int i=0;i<x;i  )
	if(a[i][y]==1) return 0;
	for(int i=x-1,j=y-1;i>=0&&j>=0;i--,j--)
	if(a[i][j]==1) return 0;
	for(int i=x-1,j=y 1;i>=0&&j<o;i--,j  )
	if(a[i][j]==1) return 0;
	return 1;
}
void dfs(int x)
{
	if(x==o)
	{
		ans[o]  ;
         return;
	}
	for(int i=0;i<o;i  )
	{
		if(check(x,i))
		{
			a[x][i]=1;	
			dfs(x 1);
			a[x][i]=0;
		}
	}
}
int main()
{
	for(o=1;o<=10;o  )
	{
		dfs(0);
	}
	while(cin>>n&&n!=0)
	{
		 cout<<ans[n]<<endl;
	}
	return 0;
 }

3.红与黑

HDU1312

Problem Description

There is a rectangular room, covered with square tiles. Each tile is colored either red or black. A man is standing on a black tile. From a tile, he can move to one of four adjacent tiles. But he can’t move on red tiles, he can move only on black tiles.

Write a program to count the number of black tiles which he can reach by repeating the moves described above.

Input

The input consists of multiple data sets. A data set starts with a line containing two positive integers W and H; W and H are the numbers of tiles in the x- and y- directions, respectively. W and H are not more than 20.

There are H more lines in the data set, each of which includes W characters. Each character represents the color of a tile as follows.

‘.’ - a black tile ‘#’ - a red tile ‘@’ - a man on a black tile(appears exactly once in a data set)

Output

For each data set, your program should output a line which contains the number of tiles he can reach from the initial tile (including itself).

Sample Input

代码语言:javascript复制
6 9
....#.
.....#
......
......
......
......
......
#@...#
.#..#.
11 9
.#.........
.#.#######.
.#.#.....#.
.#.#.###.#.
.#.#..@#.#.
.#.#####.#.
.#.......#.
.#########.
...........
11 6
..#..#..#..
..#..#..#..
..#..#..###
..#..#..#@.
..#..#..#..
..#..#..#..
7 7
..#.#..
..#.#..
###.###
...@...
###.###
..#.#..
..#.#..
0 0

Sample Output

代码语言:javascript复制
45
59
6
13

这是一个搜图的问题,用DFS,恰到好处,只需判断是否满足条件就可以ans ,比较简单的一道,要注意输入哦(因为这wa了好久)

AC

代码语言:javascript复制
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<iostream>
#include<bits/stdc  .h>
using namespace std;
char a[25][25];
int vis[25][25];
int w[4][2]={1,0,-1,0,0,1,0,-1};
int x,y,xx,yy,xx1,yy1;
int ans;
void dfs(int x,int y)
{
	vis[x][y] = 1; 
	if(x<0||y<0||x>=xx||y>=yy)
		return ;
	for(int i =0;i<4;i  )
	{
		int dx = x w[i][0];
		int dy = y w[i][1];
		if(dx>=0&&dy>=0&&dx<xx&&dy<yy&&a[dx][dy]!='#'&&vis[dx][dy]==0)
		{
			ans  ;
			dfs(dx,dy);
		}
	}
}
int main()
{
	while(~scanf("%d %d",&yy,&xx)&&xx&&yy)
	{
		memset(vis,0,sizeof(vis));
		ans = 1;
		for(int i =0;i<xx;i  )
		{
			for(int j =0;j<yy;j  )
			{
				cin>>a[i][j];
				if(a[i][j]=='@')
				{
					xx1 = i;
					yy1 = j;
				}
			}
		}
		dfs(xx1,yy1);
		cout<<ans<<endl; 
	}
	return 0;
}

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