旅行家的预算

博客介绍了如何解决旅行家预算问题,包括输入五个参数的含义,油站距离和汽油价格,以及如何求解最小费用。提供了样例输入和输出,并附有参考代码。

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旅行家的预算

题目描述

小明为了节省花费,决定驾驶最老式的燃油汽车以最少的费用从一个城市到另一个城市 ( 假设出发时油箱是空的 ) 。给定两个城市之间的距离 D1 、汽车油箱的容量 C( 以升为单位 ) 、每升汽油能行驶的距离 D2 、出发点每升汽油价格 P</
### C++ 实现旅行家预算算法 #### 定义问题 旅行家预算是指给定一系列城市及其之间的交通费用,找到一条从起点到终点的路径,在满足总花费不超过指定预算的前提下,使得总的旅行距离最小。这个问题可以通过图论中的带权有向图来建模。 #### 数据结构设计 为了表示各个城市以及它们之间连接的成本,可以采用邻接矩阵或邻接表的形式存储图的信息。这里选用邻接列表以节省空间并便于处理稀疏图: ```cpp #include <vector> #include <queue> using namespace std; struct Edge { int to, cost; }; typedef vector<vector<Edge>> Graph; ``` #### Dijkstra变种算法求解 由于标准Dijkstra只考虑最短路径而不顾及额外约束条件(即预算),因此需要对其进行修改以便能够同时跟踪当前剩余的钱数。这可以通过引入三维数组`dist[i][j]`来完成,其中i代表节点编号而j则对应于还剩下多少钱的状态。当遍历过程中遇到新的更优状态时更新该表格,并继续扩展直到访问完所有可能的情况为止。 ```cpp const long long INF = 1e9; // 设置无穷大值 bool vis[105][10005]; // 记录是否已经到达过某一点某个金额下的最优情况 long long dist[105][10005]; // 初始化vis和dist为false/INF void init(int n, int m) { for (int i = 0; i <= n; ++i) for (int j = 0; j <= m; ++j){ vis[i][j] = false; dist[i][j] = INF; } } pair<int,int> dijkstra_modified(Graph &g, int start, int end, int budget) { priority_queue<pair<long long,pair<int,int>>, vector<pair<long long,pair<int,int>>>, greater<>> pq; dist[start][budget]=0; pq.push({0,{start,budget}}); while (!pq.empty()) { auto cur=pq.top(); pq.pop(); if(vis[cur.second.first][cur.second.second]) continue; vis[cur.second.first][cur.second.second]=true; if(cur.second.first==end)return {dist[end][cur.second.second],cur.second.second}; for(auto e:g[cur.second.first]){ if(e.cost<=cur.second.second&&!vis[e.to][cur.second.second-e.cost]){ if(dist[e.to][cur.second.second-e.cost]>dist[cur.second.first][cur.second.second]+1){ // 这里假设每条边长度都是1 dist[e.to][cur.second.second-e.cost]=dist[cur.second.first][cur.second.second]+1; pq.push({dist[e.to][cur.second.second-e.cost],{e.to,cur.second.second-e.cost}}); } } } } return {-1,-1}; // 如果找不到合适的方案,则返回-1作为标志位 } ``` 此代码片段展示了如何利用优先队列实现带有预算限制的广度优先搜索版本的Dijkstra算法[^3]。注意这里的cost字段用于记录实际开销而非传统意义上的权重;另外还需要特别关注边界条件如超支情形下应立即停止进一步探索分支。
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