TopCoder SRM 561 Div 1 - Problem 1000 Orienteering

本文探讨了一种计算树形图中特定节点集S的所有最短路径长度期望值的方法。通过构建虚树并利用其直径特性,文章提供了一种O(|C|^3)的时间复杂度解决方案。该方法涉及计算边的贡献、枚举直径和评估点的存在性,适用于|C|<=300的情况。

传送门:https://284914869.github.io/AEoj/561.html

题目简述:

题外话:

刚开始看题没看到|C|<=300。以为|C|^2能做,码了好久,但始终解决不了一棵树中多条直径去重的问题。后来才发现|C|<=300,暴力就可以了。

不知道有哪位大佬会|C|^2的做法?

思路:

很显然,若length为树中经过所有S中的点的最短路径长度,

若size为虚树中所有边的长度和,

若dis为虚树中的最远点对的距离(即直径长度)

那么length=size*2-dis。

直观感受就是这样的,无需证明?

那么只要求出size的期望,dis的期望即可。

size的期望很好求,只要求出每条边对size的贡献即可。

对于当前边,一端的联通块中有a个点属于C,另一端的联通块中有|C|-a个点属于C。

那么这条边对size的贡献是

接着是求出dis的期望。

一个很直观的想法是枚举直径,求出可能存在于这棵虚树中的点的数量。

由于一棵树可能有多个直径,我们取其中端点标号字典序最小的一个直径。

假设当前枚举的是直径a-b。c可能存在与这棵虚树中,当且仅当

这里pair(x1,y1)<pair(x2,y2)指的是x1<x2||x1==x2&&y1<y2

所以先预处理出dis数组,暴力枚举直径,暴力枚举每一个点判断是否合法,再求贡献即可。

时间复杂度O(|C|^3) 

一些需要注意的细节:直接用组合数进行计算会出锅,因为组合数太大了。所以用另一种方式计算(详见代码)

代码:

#include <cstdio>
#include <string>
#include <vector>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define _CLASSNAME_ Orienteering
#define _METHODNAME_ expectedLength
#define _RC_ double
#define _METHODPARMS_ vector <string> mp, int k
#define ref(i,x,y)for(int i=x;i<=y;++i)
#define def(i,x,y)for(int i=x;i>=y;--i)
#define mp make_pair
#define fi first
#define se second
#define pb push_back
typedef long long LL;
typedef pair<int, int> PII;
char Mp[51][51];
int n, m, K, tot, Tot, id[51][51];
vector<int> E[2501];
void add(int x, int y) {
    if (!x || !y)return;
    //cout << x << " " << y << endl;
    E[x].pb(y); E[y].pb(x);
}
int sz[2501];
void initmap() {
    ref(i, 1, 2500)E[i].clear();
    memset(id, 0, sizeof id);
    tot = 0; Tot = 0;
    ref(i, 1, n)ref(j, 1, m)if (Mp[i][j] == '*')id[i][j] = ++tot;
    Tot = tot;
    ref(i, 1, n)ref(j, 1, m)if (Mp[i][j] == '.')id[i][j] = ++Tot;
    ref(i, 1, n)ref(j, 1, m) {
        if (i < n)add(id[i][j], id[i + 1][j]);
        if (j < m)add(id[i][j], id[i][j + 1]);
    }
    n = Tot;
}
void dfs(int fa, int x) {
    if (E[x].empty())return;
    sz[x] = (x <= tot);
    ref(i, 0, E[x].size() - 1) {
        int y = E[x][i]; if (y == fa)continue;
        dfs(x, y); sz[x] += sz[y];
    }
}
double work1() {
    dfs(0, 1);
    double res = 0;
    ref(i, 2, n) {
        res++; int a = sz[i], b = tot - a;
        if (K <= a) {//c[a][K]/c[tot][K]
            double ss = 1.0;
            ref(j, 0, K - 1)ss = ss * (a - j) / (tot - j);
            res -= ss;
        }
        if (K <= b) {//c[b][K]/c[tot][K]
            double ss = 1.0;
            ref(j, 0, K - 1)ss = ss * (b - j) / (tot - j);
            res -= ss;
        }
    }
    return res;
}
int dis[301][301];
void Dfs(int fa, int x, int S) {
    if (x <= tot)dis[0][x] = S;
    ref(i, 0, E[x].size() - 1) {
        int y = E[x][i];
        if (y == fa)continue;
        Dfs(x, y, S + 1);
    }
}
double work2() {
    double res = 0.0;
    ref(i, 1, tot) {
        Dfs(0, i, 0);
        ref(j, 1, tot)dis[i][j] = dis[0][j];
    }
    ref(i, 1, tot)ref(j, i + 1, tot) {
        int ss = 0;
        ref(k, 1, tot)if (k != i && k != j) {
            if (mp(dis[k][j], -k) < mp(dis[i][j], -i))
                if (mp(dis[i][k], -k) < mp(dis[i][j], -j))
                    ++ss;
        }
        if (ss < K - 2)continue;
        //c[ss][K-2] / c[tot][k]
        double S = 1.0*dis[i][j] / (tot - K + 1) / (tot - K + 2) * K * (K - 1);
        ref(k, 0, K - 2 - 1)S = S*(ss - k) / (tot - k);
        res += S;
    }
    return res;
}
class _CLASSNAME_ {
public:
    _RC_ _METHODNAME_(_METHODPARMS_)
    {
        n = mp.size(); m = mp[0].size(); K = k;
        ref(i, 1, n)ref(j, 1, m)Mp[i][j] = mp[i - 1][j - 1];
        initmap();
        double ans1 = work1();
        double ans2 = work2();
        return _RC_(ans1 * 2 - ans2);
    }

    // BEGIN CUT HERE
public:
    void run_test(int Case) { if ((Case == -1) || (Case == 0)) test_case_0(); if ((Case == -1) || (Case == 1)) test_case_1(); if ((Case == -1) || (Case == 2)) test_case_2(); if ((Case == -1) || (Case == 3)) test_case_3(); if ((Case == -1) || (Case == 4)) test_case_4(); }
private:
    template <typename T> string print_array(const vector<T> &V) { ostringstream os; os << "{ "; for (typename vector<T>::const_iterator iter = V.begin(); iter != V.end(); ++iter) os << '\"' << *iter << "\","; os << " }"; return os.str(); }
    void verify_case(int Case, const double &Expected, const double &Received) { cerr << "Test Case #" << Case << "..."; if (Expected == Received) cerr << "PASSED" << endl; else { cerr << "FAILED" << endl; cerr << "\tExpected: \"" << Expected << '\"' << endl; cerr << "\tReceived: \"" << Received << '\"' << endl; } }
    void test_case_0() {
        string Arr0[] = { "*#..#",
            ".#*#.",
            "*...*" }; vector <string> Arg0(Arr0, Arr0 + (sizeof(Arr0) / sizeof(Arr0[0]))); int Arg1 = 2; double Arg2 = 3.8333333333333353; verify_case(0, Arg2, expectedLength(Arg0, Arg1));
    }
    void test_case_1() {
        string Arr0[] = { "*#..#",
            ".#*#.",
            "*...*" }; vector <string> Arg0(Arr0, Arr0 + (sizeof(Arr0) / sizeof(Arr0[0]))); int Arg1 = 4; double Arg2 = 8.0; verify_case(1, Arg2, expectedLength(Arg0, Arg1));
    }
    void test_case_2() {
        string Arr0[] = { "#.#**",
            "....#",
            "#*#**",
            "**#*#",
            "#..##",
            "*#..#",
            ".#.#.",
            "....*" }; vector <string> Arg0(Arr0, Arr0 + (sizeof(Arr0) / sizeof(Arr0[0]))); int Arg1 = 3; double Arg2 = 10.825000000000024; verify_case(2, Arg2, expectedLength(Arg0, Arg1));
    }
    void test_case_3() {
        string Arr0[] = { "###################",
            "#*###############*#",
            "#.....#######.....#",
            "#*###*.#.*.#.*###*#",
            "#*####*.*#*.*####*#",
            "#*#####*###*#####*#",
            "###################" }; vector <string> Arg0(Arr0, Arr0 + (sizeof(Arr0) / sizeof(Arr0[0]))); int Arg1 = 9; double Arg2 = 30.272233648704244; verify_case(3, Arg2, expectedLength(Arg0, Arg1));
    }
    void test_case_4() {
        string Arr0[] = { "**##*.**#..#.*...*#...*#..#.##..#..#.#*...#.##*##.",
            ".#..###..#..#.#.##..#.#.*#.*..#..#.#*..##.#*...*..",
            "..#.....###.#*.##..#.#.#*..#.#..#....#..#...#*####",
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            "...#*#.....#..#.#..#*#.*##.#..#.#.##..#.*#*#.#...#",
            ".#*.###.#.#.#.#.*#*##.##..#.#*..#...#.#.#..#*.*#..",
            "#*.#.#.#..#..#..#....*#.*##..##.#.#..#...##.#.#..#",
            "*.#..#..#...#..##.#*#..#.#*#.#.#.###..#.#*...#.#..",
            "#...#.#...#.#.#..#.*.#*.....**.*..#*##.#*.##....##",
            "#*#....#*#..#.*.###*#..#*##.##.#.#...#.*.##.##.##.",
            "..##*##*..#*#.#..#*.*##*.##.#...#.#.#.#.#..*#.##..",
            "#...#*##.#*#**.##.*#.*.##..*.#*#**....#**##...*.*#",
            "*#.##......*#.##.#.#.##**.#.#.#.#.#.##..#...#*#*#*",
            "*....##.#.#..#.....#..##.#....*....#.#.##.#.#.##**",
            "#.##*#...#..#.#.##..#..##.##.##.##........##.#*#.#",
            "..#...#.#*#*..*#..*#.*#.#......##.#.#.#*#..#..****",
            ".###.#..#...#.#..#..#.#...#.#.#...**.#..*#*.*##*#." }; vector <string> Arg0(Arr0, Arr0 + (sizeof(Arr0) / sizeof(Arr0[0]))); int Arg1 = 150; double Arg2 = 1309.4951033725558; verify_case(4, Arg2, expectedLength(Arg0, Arg1));
    }

    // END CUT HERE
};
// BEGIN CUT HERE
int main()
{
    _CLASSNAME_ user;
    user.run_test(-1);
    getchar();
    return 0;
}
// END CUT HERE

 

转载于:https://www.cnblogs.com/Blog-of-Eden/p/7822838.html

【语音分离】基于平均谐波结构建模的无监督单声道音乐声源分离(Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了基于平均谐波结构建模的无监督单声道音乐声源分离方法,并提供了相应的Matlab代码实现。该方法通过对音乐信号中的谐波结构进行建模,利用音源间的频率特征差异,实现对混合音频中不同乐器或人声成分的有效分离。整个过程无需标注数据,属于无监督学习范畴,适用于单通道录音场景下的语音与音乐分离任务。文中强调了算法的可复现性,并附带完整的仿真资源链接,便于读者学习与验证。; 适合人群:具备一定信号处理基础和Matlab编程能力的高校学生、科研人员及从事音频处理、语音识别等相关领域的工程师;尤其适合希望深入理解声源分离原理并进行算法仿真实践的研究者。; 使用场景及目标:①用于音乐音频中人声与伴奏的分离,或不同乐器之间的分离;②支持无监督条件下的语音处理研究,推动盲源分离技术的发展;③作为学术论文复现、课程项目开发或科研原型验证的技术参考。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码与网盘资料同步运行调试,重点关注谐波建模与频谱分解的实现细节,同时可扩展学习盲源分离中的其他方法如独立成分分析(ICA)或非负矩阵分解(NMF),以加深对音频信号分离机制的理解。
内容概要:本文系统介绍了新能源汽车领域智能底盘技术的发展背景、演进历程、核心技术架构及创新形态。文章指出智能底盘作为智能汽车的核心执行层,通过线控化(X-By-Wire)和域控化实现驱动、制动、转向、悬架的精准主动控制,支撑高阶智能驾驶落地。技术发展历经机械、机电混合到智能三个阶段,当前以线控转向、线控制动、域控制器等为核心,并辅以传感器、车规级芯片、功能安全等配套技术。文中还重点探讨了“智能滑板底盘”这一创新形态,强调其高度集成化、模块化优势及其在成本、灵活性、空间利用等方面的潜力。最后通过“2025智能底盘先锋计划”的实车测试案例,展示了智能底盘在真实场景中的安全与性能表现,推动技术从研发走向市场验证。; 适合人群:汽车电子工程师、智能汽车研发人员、新能源汽车领域技术人员及对智能底盘技术感兴趣的从业者;具备一定汽车工程或控制系统基础知识的专业人士。; 使用场景及目标:①深入了解智能底盘的技术演进路径与系统架构;②掌握线控技术、域控制器、滑板底盘等关键技术原理与应用场景;③为智能汽车底盘研发、系统集成与技术创新提供理论支持与实践参考。; 阅读建议:建议结合实际车型和技术标准进行延伸学习,关注政策导向与行业测试动态,注重理论与实车验证相结合,全面理解智能底盘从技术构想到商业化落地的全过程。
【顶级EI复现】计及连锁故障传播路径的电力系统 N-k 多阶段双层优化及故障场景筛选模型(Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了名为《【顶级EI复现】计及连锁故障传播路径的电力系统 N-k 多阶段双层优化及故障场景筛选模型(Matlab代码实现)》的技术资源,重点围绕电力系统中连锁故障的传播路径展开研究,提出了一种N-k多阶段双层优化模型,并结合故障场景筛选方法,用于提升电力系统在复杂故障条件下的安全性与鲁棒性。该模型通过Matlab代码实现,具备较强的工程应用价值和学术参考意义,适用于电力系统风险评估、脆弱性分析及预防控制策略设计等场景。文中还列举了大量相关的科研技术支持方向,涵盖智能优化算法、机器学习、路径规划、信号处理、电力系统管理等多个领域,展示了广泛的仿真与复现能力。; 适合人群:具备电力系统、自动化、电气工程等相关背景,熟悉Matlab编程,有一定科研基础的研究生、高校教师及工程技术人员。; 使用场景及目标:①用于电力系统连锁故障建模与风险评估研究;②支撑高水平论文(如EI/SCI)的模型复现与算法验证;③为电网安全分析、故障传播防控提供优化决策工具;④结合YALMIP等工具进行数学规划求解,提升科研效率。; 阅读建议:建议读者结合提供的网盘资源,下载完整代码与案例进行实践操作,重点关注双层优化结构与场景筛选逻辑的设计思路,同时可参考文档中提及的其他复现案例拓展研究视野。
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