广搜——蓝桥杯之跳蚱蜢

广搜——蓝桥杯之跳蚱蜢

原作:https://blog.youkuaiyun.com/qq_36306833/article/details/78992459

题目描述:

标题:跳蚱蜢


如图所示: 
有9只盘子,排成1个圆圈。
其中8只盘子内装着8只蚱蜢,有一个是空盘。
我们把这些蚱蜢顺时针编号为 1~8


每只蚱蜢都可以跳到相邻的空盘中,
也可以再用点力,越过一个相邻的蚱蜢跳到空盘中。


请你计算一下,如果要使得蚱蜢们的队形改为按照逆时针排列,
并且保持空盘的位置不变(也就是1-8换位,2-7换位,...),至少要经过多少次跳跃?

 

 

注意:要求提交的是一个整数,请不要填写任何多余内容或说明文字。

思想是bfs广搜,为了节省内存,使用 int 来存储数据,之前用的是string类型以及string类型的数组存放数据,但是太容易超内存,而且判重过程算的太慢,看了这位大神的代码,恍然大悟,可以用 bool 类型的数组进行判重,s = 123456789当作数组下标,以下是我稍作修改的代码,可能看起来更简洁吧! 

#include <iostream>
#include <queue>
#define Maxn 1000000000

using namespace std;

int s = 123456789,t = 876543219;

int di[4] = {-2,-1,1,2},a[10];

bool index[Maxn];

int get_val(int *a)
{
    int sum=0;
    for(int i=0; i<9; i++)
    {
        sum*=10;
        sum+=a[i];
    }
    return sum;
}

void bfs()
{
    int find = 0;
    queue<int> q;
    queue<char> qu;    //计算步数
    q.push(s);
    index[s] = 1;
    qu.push(1);
    while(find != 1)
    {
        int x = q.front(),cnt=8,now;
        int count = qu.front();
        while(x>0)    //将数据存入数组,方便换位置
        {
            if(x%10==9)now=cnt;
            a[cnt--]=x%10;
            x/=10;
        }
        for(int i = 0; i<4; i++)
        {
            swap(a[now],a[(now+di[i]+9)%9]);
            int num = get_val(a);
            if(!index[num])  //判重
            {
                if(num == t)
                {
                    find = 1;
                    cout<<count;
                }
                index[num] = 1;
                q.push(num);
                qu.push(count+1);
            }
            swap(a[now],a[(now+di[i]+9)%9]);  
        }
        q.pop();
        qu.pop();
    }

}

int main()
{
    bfs();
    return 0;
}

 

posted @ 2018-03-08 20:24 Nikki_o3o 阅读( ...) 评论( ...) 编辑 收藏
### 蚱蜢算法代码解析 蚱蜢问题的核心在于通过二分查找来确定最大的最小跃距离。以下是详细的分析和解释: --- #### 1. **问题背景** 该问题是经典的“河中石头”变种问题,目标是在给定的石头位置集合中找到一个合适的最小跃距离 $d$,使得移除不超过 $m$ 块石头后,青蛙可以从起点成功到终点[^1]。 --- #### 2. **核心逻辑** - 使用二分法逐步逼近最优解。 - 定义两个边界:`L` 和 `R`,分别代表可能的最小跃距离的上下界。 - 对于每次尝试的距离 $ \text{mid} = (\text{L} + \text{R}) / 2 $,验证是否存在一种方案使青蛙能够在移除最多 $m$ 块石头的情况下完成跃。 - 如果可行,则更新下界 $ \text{L} = \text{mid} $;否则缩小上界 $ \text{R} = \text{mid} - 1 $。 --- #### 3. **函数详解** ##### 函数 `Delete(int x)` 此函数用来计算在设定的最小跃距离为 $x$ 的情况下,需要移除多少块石头才能满足条件。 ```cpp int Delete(int x){ int f = 0, cnt = 0; for(int i = 1; i <= n; i++){ if(a[i] - a[f] < x){ // 当前石块与最近可用石块之间的距离小于x cnt++; // 记录需要移除的石块数 } else{ f = i; // 更新最近可用石块的位置 } } return cnt <= m; // 判断是否可以在移除不超过m块石块的情况下完成跃 } ``` - 参数 $x$: 尝试的最小跃距离。 - 返回值: 若能在移除不超过 $m$ 块石头的前提下完成跃,返回 true;否则返回 false。 --- #### 4. **主函数流程** ```cpp #include <iostream> using namespace std; long long l, n, m, a[50005], L, R; int main(){ cin >> l >> n >> m; // 输入河流长度、石头数量、允许的最大移除石头数 for(int i = 1; i <= n; i++) cin >> a[i]; // 输入每块石头的位置 a[++n] = l; // 添加终点作为最后一块石头 L = 0, R = l; // 初始化二分查找的区间 [L, R] while(L < R){ int mid = (L + R + 1) / 2; // 取中间值作为新的候选最小跃距离 if(Delete(mid)){ L = mid; // 如果当前候选距离可行,则增大下界 } else{ R = mid - 1; // 否则减小上界 } } cout << L; // 输出最终的最大化最小跃距离 return 0; } ``` - 主要操作是对数组 `a[]` 进行处理,并利用二分查找不断调整最小跃距离直到收敛至最佳解。 --- #### 5. **复杂度分析** - 时间复杂度: $O(n \log(l))$ - 外层循环执行 $\log(l)$ 次(由二分决定)。 - 内部遍历整个石头列表的时间复杂度为 $O(n)$。 - 空间复杂度: $O(n)$,主要用于存储石头位置。 --- #### 6. **注意事项** - 输入数据应按升序排列,确保相邻两块石头间的距离计算无误。 - 边界情况需特别注意,例如当所有石头都必须保留时如何处理。 --- ### 示例运行过程 假设输入如下: ``` l = 25, n = 5, m = 2 stones = [2, 11, 14, 17, 21] ``` 初始状态: $$ \text{L} = 0,\ \text{R} = 25 $$ 第一次迭代 ($\text{mid} = 13$): - 删除不可达的石头 `[2, 11, 14]`,共移除 3 块石头 (> m),因此降低上界 $ \text{R} = 12 $. 第二次迭代 ($\text{mid} = 7$): - 删除不可达的石头 `[2, 11]`,共移除 2 块石头 (= m),保持下界 $ \text{L} = 7 $. 第三次迭代 ($\text{mid} = 10$): - 删除不可达的石头 `[2, 11]`,共移除 2 块石头 (= m),保持下界 $ \text{L} = 10 $. 最终输出最大化的最小跃距离为 10。 --- ### 结论 通过上述方法可以有效解决蚱蜢问题,关键是合理运用二分查找并结合实际需求调整参数范围[^1]。 ---
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