1345:【例4-6】香甜的黄油

本文介绍了一个寻找最优牧场位置的问题,通过枚举每个牧场并利用SPFA或Dijkstra算法计算距离,旨在找到使得所有奶牛到达该位置总距离最短的牧场。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

【题目描述】

农夫John发现做出全威斯康辛州最甜的黄油的方法:糖。把糖放在一片牧场上,他知道N(1≤N≤500)只奶牛会过来舔它,这样就能做出能卖好价钱的超甜黄油。当然,他将付出额外的费用在奶牛上。

农夫John很狡猾。像以前的巴甫洛夫,他知道他可以训练这些奶牛,让它们在听到铃声时去一个特定的牧场。他打算将糖放在那里然后下午发出铃声,以至他可以在晚上挤奶。

农夫John知道每只奶牛都在各自喜欢的牧场(一个牧场不一定只有一头牛)。给出各头牛在的牧场和牧场间的路线,找出使所有牛到达的路程和最短的牧场(他将把糖放在那)。

 

【输入】

第一行: 三个数:奶牛数N,牧场数P(2≤P≤800),牧场间道路数C(1≤C≤1450)。

第二行到第N+1行: 1到N头奶牛所在的牧场号。

第N+2行到第N+C+1行:每行有三个数:相连的牧场A、B,两牧场间距(1≤D≤255),当然,连接是双向的。

【输出】

一行 输出奶牛必须行走的最小的距离和。

【输入样例】

3 4 5
2
3
4
1 2 1
1 3 5
2 3 7
2 4 3
3 4 5

【输出样例】

8

【提示】

说明:放在4号牧场最优。

 

这题就是枚举每一个牧场到另外的牧场的距离然后相加,要注意的是相加的是有牛的牧场

然后这题用spfa 和  Dijkstra 算法都行

 

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=10005;
const int inf=0x3f3f3f3f;
int n,p,c;
int head[N];
int s[N];
int cnt;
int vis[N];
int dis[N];
struct node
{
    int next;
    int from;
    int to;
    int dis;
}edge[N*2];

void add_edge(int from,int to,int dis)
{
    edge[++cnt].next=head[from];
    edge[cnt].to=to;
    edge[cnt].dis=dis;
    head[from]=cnt;
}

void spfa(int x)
{
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    memset(dis,inf,sizeof(dis));

    queue<int>Q;
    Q.push(x);
    vis[x]=1;
    dis[x]=0;
    while(!Q.empty()){
        int u=Q.front();
        Q.pop();
        vis[u]=0;
        for(int i=head[u];i!=0;i=edge[i].next){
            int to=edge[i].to;
            int di=edge[i].dis;
            if(dis[to]>dis[u]+di){
                dis[to]=dis[u]+di;
                if(!vis[to]){
                    vis[to]=1;
                    Q.push(to);
                }
            }
        }

    }
}
int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin>>n>>p>>c;
    for(int i=1;i<=n;i++){
        cin>>s[i];
    }

    memset(head,0,sizeof(head));
    int a,b,cc;
    for(int i=1;i<=c;i++){
        cin>>a>>b>>cc;
        add_edge(a,b,cc);
        add_edge(b,a,cc);
    }

    int minn=inf;
    int sum=0;
    for(int i=1;i<=p;i++){
        spfa(i);
        sum=0;
        for(int j=1;j<=n;j++){
            sum+=dis[s[j]];
        }
        if(minn>sum) minn=sum;
    }
    cout<<minn<<endl;



    return 0;
}

 

<think>嗯,用户想了解C++中Floyd算法版本3.2-6与“黄油”问题的实现或相关问题。首先,我需要确认用户提到的“版本3.2-6”具体指什么。可能是指某本教材或参考资料中的章节,比如《算法导论》或者某些竞赛教程的版本。不过常见的Floyd算法实现通常不会有这样的版本号,可能是用户记错了,或者是特定资料中的分类。需要进一步分析用户提供的引用内容。 看用户提供的引用内容,特别是引用[1]、[2]、[3],都是关于最短路径问题,尤其是“香甜黄油”问题。这个问题需要找到牧场中放置黄油的位置,使得所有牛到该点的最短路径之和最小。引用中提到,当顶点数较多时(比如800),Floyd算法的时间复杂度O(V³)会超时,因此改用SPFA算法多次执行单源最短路径。 用户现在的问题是将Floyd算法与这个问题联系起来,可能想知道为什么Floyd不适用,或者是否有变体可以优化。但根据引用,Floyd在这种情况下不可行,所以用户可能是在寻求替代方案,或者想了解如何在特定情况下调整Floyd算法。 接下来,我需要解释Floyd算法的基本实现,并说明为什么在顶点数大时不适合,然后联系到“黄油”问题中使用SPFA的原因。同时,用户提到的“版本3.2-6”可能是指某个特定实现步骤或优化版本,但需要澄清。由于信息不足,可能需要假设用户指的是Floyd的标准实现与变体。 在回答中,需要明确Floyd的核心思想,给出C++代码示,并讨论其在黄油问题中的局限性。同时,生成相关问题,帮助用户深入理解不同最短路径算法的应用场景和优化方法。</think>### C++中Floyd算法与"黄油"问题的关联解析 根据引用内容,"香甜黄油"问题需要计算多个顶点间的最短路径[^3]。Floyd算法虽然可以求解所有顶点对的最短路径,但在顶点数V=800时时间复杂度达到$O(V^3)=5.12×10^8$,远超竞赛题目的时间限制(通常1秒对应$1×10^8$操作)[^1][^2]。 #### Floyd算法标准实现(C++) ```cpp void floyd(int n, vector<vector<int>>& dist) { for(int k=1; k<=n; ++k) for(int i=1; i<=n; ++i) for(int j=1; j<=n; ++j) dist[i][j] = min(dist[i][j], dist[i][k] + dist[k][j]); } ``` #### 版本3.2-6的特殊性分析 该版本可能指: 1. 路径记录优化:添加路径追踪矩阵 2. 稀疏矩阵优化:对非连接边跳过计算 3. 动态规划状态压缩:使用滚动数组降低空间复杂度 #### 在"黄油"问题中的局限性 当V=800时: - 空间复杂度:$800×800=640,000$(需约2.5MB内存) - 时间复杂度:$800^3=512,000,000$次操作 - 对比SPFA方案:$500×2×1500=1,500,000$次操作 #### 改进方案 1. 优先队列优化:改用Dijkstra算法结合堆优化 2. 并行计算:利用GPU加速三重循环 3. 分块计算:将大矩阵拆分为子块处理 $$ \text{时间复杂度对比} = \begin{cases} \text{Floyd} & O(V^3) \\ \text{SPFA} & O(kE) \\ \text{Dijkstra} & O(E+V\log V) \end{cases} $$
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