#HDU 1016 Prime Ring Problem 【DFS+溯回求组数】

质数环排列算法实现

题目:

Prime Ring Problem

Time Limit: 4000/2000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)
Total Submission(s): 38251    Accepted Submission(s): 16926


Problem Description
A ring is compose of n circles as shown in diagram. Put natural number 1, 2, ..., n into each circle separately, and the sum of numbers in two adjacent circles should be a prime.

Note: the number of first circle should always be 1.


 

Input
n (0 < n < 20).
 

Output
The output format is shown as sample below. Each row represents a series of circle numbers in the ring beginning from 1 clockwisely and anticlockwisely. The order of numbers must satisfy the above requirements. Print solutions in lexicographical order.

You are to write a program that completes above process.

Print a blank line after each case.
 

Sample Input
   
6 8
 

Sample Output
   
Case 1: 1 4 3 2 5 6 1 6 5 2 3 4 Case 2: 1 2 3 8 5 6 7 4 1 2 5 8 3 4 7 6 1 4 7 6 5 8 3 2 1 6 7 4 3 8 5 2
 

Source
 

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JGShining


题意即,给定数字N,将1~N共N个数字排序,使得相邻两数之和为质数,求出所有符合的排序。


首先我们要求出20以内所有质数制成质数表,方便查询。


对于每次搜索,初始值一定为1(题目规定),第二位有(N-1)种选择,即从初始状态可DFS递推至(N-1)条分路。

对于每一条路,又可以有(N-2)种选择。为了减少复杂度,当我们发现待选的路径和上一位不满足加和为质数时,我们将对这条路进行剪枝。即直接break掉,溯回上一层重新选择。


最后输出所有可能即可。



#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<string.h>

using namespace std;

int data[25][25];
int ans[25];
int que[25], n, be;

int sim[20] = { 0, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19 };

int finding(int a, int b)
{
	for (size_t i = 2; i <= 8; i++)
	{
		if ((a + b) % i == 0 && (a + b) != i)//建立质数表
		{
			return 1;
		}
	}
	return 0;
}

void fins()
{
	for (size_t s = 1; s < 21; s++)
	{
		for (size_t i = 1; i < 21; i++)
		{
			if (!finding(s, i))//按层进行搜索
			{
				data[s][i] = 1;
			}
		}
	}
}


void print()
{
	for (size_t i = 0; i < n - 1; i++)
	{
		cout << que[i] << " ";//que数组用来存已选择的数字,确定满足条件后 按位输出
	}
	cout << que[n - 1];
	cout << "\n";
}

void dfs(int s)
{
	for (size_t i = 1; i <= n; i++)
	{
		if (data[s][i] == 1 && ans[i] == 0)
		{
			ans[i] = 1;
			que[be] = i;
			be++;
			if (be == n)
			{
				if (data[i][1] == 1)
				{
					print();
				}
			}
			else
			{
				dfs(i);
			}
			be--;
			ans[i] = 0;
		}
	}
}

int main()
{
	int cas = 1;
	fins();
	while (cin >> n)
	{
		cout << "Case " << cas << ":\n";
		be = 0;
		memset(ans, 0, sizeof(ans));
		memset(que, 0, sizeof(que));
		ans[1] = 1;
		que[be] = 1;
		be++;
		dfs(1);
		cout << "\n";
		cas++;
	}
}


<think> 我们正在讨论的是C++语言中的特性。用户询问的是包含`#include<bits/stdc++.h>`头文件的编程语言是什么。 根据引用[1][2][3][4]的内容,这个头文件是C++特有的,通常被称为“万能头文件”或“综合头文件”。 因此,我们的答应该明确指出这是C++语言中的用法。 同时,根据引用内容,这个头文件并非C++标准的一部分,但被许多编译器支持(尤其是GCC),常用于竞赛编程中。 注意:引用[3]提到了一些OJ平台的支持情况(如POJ、HDU不支持,但CF、Topcoder支持),但我们无需在答中详细展开,除非用户特别询问。 答结构: 1. 直接给出答案:这是C++语言。 2. 简要解释这个头文件的作用(一次性包含多个标准库头文件)。 3. 说明其常见使用场景(竞赛编程)和注意事项(编译时间、可移植性等)。 4. 生成相关问题。 注意:我们不需要重复用户问题中已经包含的引用内容,而是提炼引用中的关键信息来支持我们的答案。 </think> 包含 `#include<bits/stdc++.h>` 综合头文件的编程语言是 **C++**。这是 C++ 语言特有的预编译指令,主要出现在 GNU GCC 编译器环境中。以下是关键说明: ### 核心特性 1. **非标准但广泛支持**: - 属于 GNU GCC 编译器的扩展特性[^1][^3] - 不被 C++ 标准委员会正式认可,但在竞赛编程中广泛应用 2. **"万能头文件"作用**: ```cpp #include <bits/stdc++.h> // 替代多个标准头文件 ``` - 自动包含几乎所有 C++ 标准库头文件(如 `<iostream>`, `<vector>`, `<algorithm>` 等)[^4] - 等价于手动包含十个独立头文件 3. **典型应用场景**: | 场景 | 适用性 | 原因 | |------|--------|------| | 编程竞赛(Codeforces, LeetCode 等) | ✅ 推荐使用 | 缩短编码时间,避免遗漏头文件[^2] | | 企业级软件开发 | ❌ 不推荐 | 会增加编译时间和最终二进制体积[^3] | | 特定 OJ 平台(POJ, HDU) | ❌ 不支持 | 平台未实现此扩展[^3] | ### 使用示例 ```cpp #include <bits/stdc++.h> // 单行包含所有库 using namespace std; int main() { vector<int> data = {3,1,4,2}; sort(data.begin(), data.end()); // 直接使用算法库 cout << "排序结果: "; for(auto x : data) cout << x << " "; // 输出: 1 2 3 4 return 0; } ``` ### 注意事项 1. **可移植性问题** 部分编译器(如 MSVC)不支持此头文件,需改用标准头文件[^3]: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> // 标准替代方案 ``` 2. **编译效率** 包含未使用的库会导致: - 编译时间增加(约 20-30%) - 最终可执行文件体积膨胀[^3] 3. **学习建议** 初学者应优先学习标准头文件,避免产生依赖。
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