滑雪 ------记忆化搜索DFS

本文探讨了一种寻找二维数组中从任一点出发的最长连续下降路径的算法。通过递归搜索上下左右相邻点,若满足高度递减条件,则继续搜索并记录最长路径。最终输出该区域内的最长滑坡路径长度。

Michael喜欢滑雪百这并不奇怪, 因为滑雪的确很刺激。可是为了获得速度,滑的区域必须向下倾斜,而且当你滑到坡底,你不得不再次走上坡或者等待升降机来载你。Michael想知道载一个区域中最长底滑坡。区域由一个二维数组给出。数组的每个数字代表点的高度。下面是一个例子

 1  2  3  4 5

16 17 18 19 6

15 24 25 20 7

14 23 22 21 8

13 12 11 10 9


一个人可以从某个点滑向上下左右相邻四个点之一,当且仅当高度减小。在上面的例子中,一条可滑行的滑坡为24-17-16-1。当然25-24-23-...-3-2-1更长。事实上,这是最长的一条。

Input
输入的第一行表示区域的行数R和列数C(1 <= R,C <= 100)。下面是R行,每行有C个整数,代表高度h,0<=h<=10000。

Output
输出最长区域的长度。

Sample Input

5 5
1 2 3 4 5
16 17 18 19 6
15 24 25 20 7
14 23 22 21 8
13 12 11 10 9

Sample Output

25
https://blog.youkuaiyun.com/zs120197/article/details/52493658

题意:从任意一点开始,求一段连续的最长下降子序列,问这段序列最长为多少,

思路:遍历一下数组,当遍历到某个点时候,搜索它的上下左右四个点是否满足小于当前点,如果满足的话,继续递归下去进行搜索,递归结束后, 返回上下左右四个点的最大值,然后将最大值+1即为当前点的最长下降子序列的值,记录到temp数组中,找出temp数组的最大值,就是所求; 

 

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
using namespace std;
const int maxn=110;
int mp[maxn][maxn];
int step[maxn][maxn];
int dx[4]={0,0,-1,1};
int dy[4]={1,-1,0,0};/通过d[x],d[y]试探上下左右方向
int n,m;
 
bool judge(int x,int y)//移动后判读是否还在区域内
{
    if(x>=1&&x<=n&&y>=1&&y<=m)
        return true;
    return false;
}
 
int dfs(int x,int y)//当前位置所能到达的最大距离
{
    if(step[x][y])//搜索过的就不用再重新搜索,直接返回其值
        return step[x][y];

    for(int i=0;i<4;i++)//搜索四个方向
    {
        int nextx=x+dx[i];
        int nexty=y+dy[i];
        if(judge(nextx,nexty)&&mp[nextx][nexty]<mp[x][y])
        {
            int temp=dfs(nextx,nexty)+1;
            if(temp>step[x][y])//四个方向取最大值
                step[x][y]=temp;
        }
    }
//注意for循环,每次递归for循环就会产生一个节点
    return step[x][y];
}
 
int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    memset(step,0,sizeof(step));
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=m;j++)
        scanf("%d",&mp[i][j]);
    int ans=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=m;j++)//对每个点进行遍历
        {
            step[i][j]=dfs(i,j);
            if(ans<step[i][j])
                ans=step[i][j];
        }
    printf("%d",ans+1);//注意+1,因为本身也是序列里的一员(第一个)
    return 0;
}

 

### 滑雪场问题的记忆化搜索算法实现 滑雪场问题可以通过记忆化搜索来优化递归搜索的效率。以下是基于C语言实现滑雪场问题的记忆化搜索算法的详细说明和代码示例。 #### 算法思路 1. 使用二维数组 `dp[i][j]` 来记录从点 `(i, j)` 出发能够达到的最大滑行路径长度。 2. 利用深度优先搜索DFS)遍历整个滑雪场地,尝试从当前点向四个方向移动。 3. 如果下一个点的高度低于当前点,则继续递归搜索,并更新最大路径长度。 4. 通过记忆化技术避免重复计算已经访问过的点,从而提高算法效率。 #### 实现代码 以下是一个完整的C语言实现: ```c #include <stdio.h> #include <string.h> #define MAX 105 int max(int x, int y) { return x > y ? x : y; } int r, c, dp[MAX][MAX], mp[MAX][MAX]; int dir[4][2] = {{0, 1}, {0, -1}, {1, 0}, {-1, 0}}; // 四个方向:右、左、下、上 // DFS函数:从点(x, y)出发的最大滑行路径长度 int dfs(int x, int y) { if (dp[x][y]) return dp[x][y]; // 如果已经计算过该点的最大路径长度,直接返回 dp[x][y] = 1; // 初始化为1,表示至少包含自身这个点 for (int i = 0; i < 4; i++) { // 遍历四个方向 int nx = x + dir[i][0]; int ny = y + dir[i][1]; if (nx >= 0 && nx < r && ny >= 0 && ny < c && mp[nx][ny] < mp[x][y]) { dp[x][y] = max(dp[x][y], dfs(nx, ny) + 1); // 更新最大路径长度 } } return dp[x][y]; } int main() { scanf("%d%d", &r, &c); // 输入滑雪场地的行数和列数 for (int i = 0; i < r; i++) { for (int j = 0; j < c; j++) { scanf("%d", &mp[i][j]); // 输入每个点的高度 } } memset(dp, 0, sizeof(dp)); // 初始化dp数组为0 int res = 0; for (int i = 0; i < r; i++) { for (int j = 0; j < c; j++) { res = max(res, dfs(i, j)); // 遍历每个点,找到全局最大路径长度 } } printf("%d\n", res); // 输出结果 return 0; } ``` #### 代码解析 1. **输入部分**: - 通过 `scanf` 读取滑雪场地的大小 `r` 和 `c`,以及每个点的高度值。 2. **DFS函数**: - 定义了 `dfs` 函数用于递归搜索从点 `(x, y)` 出发的最大滑行路径长度。 - 如果当前点的最大路径长度已经计算过(即 `dp[x][y] != 0`),则直接返回以减少重复计算[^5]。 - 尝试向四个方向移动,如果满足高度条件(下一个点的高度小于当前点),则递归调用 `dfs` 并更新最大路径长度。 3. **主循环**: - 遍历滑雪场地的每一个点,调用 `dfs` 计算从该点出发的最大滑行路径长度,并更新全局最大值 `res`。 #### 时间复杂度与空间复杂度 - **时间复杂度**:由于使用了记忆化技术,每个点最多只会被访问一次,因此时间复杂度为 O(r * c)。 - **空间复杂度**:需要额外的空间存储 `dp` 数组和递归栈,空间复杂度为 O(r * c)。
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