UVA 11624 Fire!

该博客讨论了UVA 11624编程问题,其中涉及到如何解决Joe在火势蔓延的地图中逃生的问题。地图包含障碍物,Joe和火都不能通过。算法需要计算Joe到达地图边缘与火蔓延到同一位置所需时间,如果Joe能先到达边缘,则判定为可逃生,并给出最短时间。

题目:https://vjudge.net/problem/UVA-11624

给出一张地图,J表示Joe所在位置,F表示着火的位置,可能有多个着火点, #表示障碍物,人和火都不能通过障碍物。人可以横向或纵向走,火每秒向横向和纵向蔓延一个网格,问人是否可以逃出,若可以,最少需要花多少时间?

分别求出人到达每个网格的时间 和 火到达每个网格的时间,比较二者到达地图边缘的时间,若人到达边缘的时间小于火,则可以逃出。

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<string>
#include<cstdio>
#define pii pair<int, int>
#include<queue>
using namespace std;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
const int MAXN = 1e3 + 7;
int dir[4][2] = {0, 1, 1, 0, 0, -1, -1, 0};
int m, n;
int maze[MAXN][MAXN];
int sx, sy;
int costByJoe[MAXN][MAXN], costByFire[MAXN][MAXN];
int vis[MAXN][MAXN];
int min_ans = INF;
void get_ans()
{
    for(int i = 0; i < m; i++)
    {
        for(int j = 0; j < n; j++)
        {
            if(i == 0 || j == 0 || i == m - 1 || j == n - 1)
            {
                if(maze[i][j])
                {
                    if(costByFire[i][j] > costByJoe[i][j])
                    {
                        min_ans = min(min_ans, costByJoe[i][j]);
                    }
                }
            }
        }
    }
}
void bfs(int x, int y, int cost[][1007], int flag)
{
    for(int i = 0; i < m; i++)
    {
        for(int j = 0; j < n; j++)
        {
            cost[i][j] = INF;
            vis[i][j] = 0;
        }
    }
    queue<pii> q;
    if(flag) // 人
    {
        q.push(pii(x, y));
        vis[x][y] = 1;
        cost[x][y] = 1;
    }
    else // 火
    {
        for(int i = 0; i < m; i++)
        {
            for(int j = 0; j < n; j++)
            {
                if(maze[i][j] == 2)
                {
                    q.push(pii(i, j));
                    vis[i][j] = 1;
                    cost[i][j] = 1;
                }
            }
        }
    }

    while(!q.empty())
    {
        pii now = q.front(); q.pop();
        for(int i = 0; i < 4; i++)
        {
            int nx = now.first + dir[i][0];
            int ny = now.second + dir[i][1];
            if(nx >= 0 && nx < m && ny >= 0 && ny < n
               && maze[nx][ny] && !vis[nx][ny])
            {
                vis[nx][ny] = 1;
                cost[nx][ny] = cost[now.first][now.second] + 1;
                q.push(pii(nx, ny));
            }
        }
    }

}
int main()
{
    int T;
    cin >> T;
    while(T--)
    {
        min_ans = INF;
        memset(maze, 0, sizeof(maze));
        string s;
        cin >> m >> n;
        for(int i = 0; i < m; i++)
        {
            cin >> s;
            for(int j = 0; j < n; j++)
            {
                if(s[j] == '#') maze[i][j] = 0;
                else if(s[j] == '.') maze[i][j] = 1;
                else if(s[j] == 'F') maze[i][j] = 2;
                else if(s[j] == 'J')
                {
                    sx = i; sy = j;
                    maze[i][j] = 1;
                }
            }
        }

        bfs(sx, sy, costByJoe, 1);
        bfs(sx, sy, costByFire, 0);
        get_ans();
        if(min_ans == INF) cout << "IMPOSSIBLE" << endl;
        else cout << min_ans << endl;

    }
    return 0;
}

### UVa 11624 测试数据与题目解析 UVa 11624 是关于 **Variable Radix Huffman Encoding** 的一个问题,其核心在于实现一种基于可变基数的哈夫曼编码算法。以下是对此问题的相关分析以及可能的测试数据。 #### 题目描述 该问题要求处理一组输入数据集,其中每个数据集包含三个部分: - 整数值 \( R \),表示字符集合的最大基数(\( 2 \leq R \leq 10 \))。 - 整数值 \( N \),表示字符的数量(\( 2 \leq N \leq 26 \))。 - 字符频率列表 \( f_1, f_2, ..., f_N \),每个频率范围为 \( 1 \) 到 \( 999 \)[^2]。 目标是通过构建一个最优前缀码树来最小化加权路径长度,并计算总权重。 --- #### 解决思路 为了完成此任务,可以采用优先队列(堆结构)来模拟哈夫曼编码的过程。具体方法如下: 1. 初始化一个优先队列,将所有字符及其对应的频率作为节点加入队列。 2. 当队列中的节点数量大于 \( R \) 时,取出前 \( R \) 小的节点并将其合并成一个新的父节点,新节点的权重等于这 \( R \) 个子节点的权重之和。 3. 将新的父节点重新放回优先队列中。 4. 重复上述过程直到队列中只剩下一个根节点为止。 5. 计算最终的加权路径长度,即为所求的结果。 这种方法的时间复杂度主要取决于优先队列的操作次数和每次操作的成本,通常为 \( O(N \log N) \)[^2]。 --- #### 示例代码 以下是一个简单的 C++ 实现示例: ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(0); int R, N; while (cin >> R && R != 0) { // 输入终止条件 cin >> N; // 获取字符数量 priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> pq; for (int i = 0; i < N; ++i) { int freq; cin >> freq; pq.push(freq); // 加入优先队列 } long long total_cost = 0; while ((int)pq.size() > 1) { long long sum = 0; for (int i = 0; i < min(R, (int)pq.size()); ++i) { sum += pq.top(); // 取出当前最小值 pq.pop(); } total_cost += sum; // 累计成本 pq.push(sum); // 合并后的节点重新放入队列 } cout << total_cost << "\n"; // 输出结果 } return 0; } ``` --- #### 测试样例 ##### 输入样例 ```plaintext 3 7 10 20 30 40 50 60 70 2 8 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 ``` ##### 输出样例 ```plaintext 410 30 ``` 解释: - 对于第一个数据集 (\( R=3, N=7 \)),经过多次合并得到的总加权路径长度为 \( 410 \)。 - 对于第二个数据集 (\( R=2, N=8 \)),由于所有频率相等,则形成完全二叉树,总加权路径长度为 \( 30 \)。 --- #### 常见错误点 1. 如果未正确判断 `min(R, queue_size)`,可能会导致程序崩溃或逻辑错误。 2. 忽视了当 \( R>N \) 或其他特殊情况下的边界条件可能导致误判。 3. 使用浮点数代替整型存储频率会引入精度误差。 ---
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