【天梯赛 PTA】 哈利·波特的考试(弗洛伊德算法 模板)

本文介绍了一道有趣的算法题目,通过弗洛伊德算法解决哈利·波特如何选择最佳动物伙伴参加魔法考试的问题。需要计算从某一点出发到其它各点最长路径的最短路径。

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

哈利·波特要考试了,他需要你的帮助。这门课学的是用魔咒将一种动物变成另一种动物的本事。例如将猫变成老鼠的魔咒是haha,将老鼠变成鱼的魔咒是hehe等等。反方向变化的魔咒就是简单地将原来的魔咒倒过来念,例如ahah可以将老鼠变成猫。另外,如果想把猫变成鱼,可以通过念一个直接魔咒lalala,也可以将猫变老鼠、老鼠变鱼的魔咒连起来念:hahahehe。


现在哈利·波特的手里有一本教材,里面列出了所有的变形魔咒和能变的动物。老师允许他自己带一只动物去考场,要考察他把这只动物变成任意一只指定动物的本事。于是他来问你:带什么动物去可以让最难变的那种动物(即该动物变为哈利·波特自己带去的动物所需要的魔咒最长)需要的魔咒最短?例如:如果只有猫、鼠、鱼,则显然哈利·波特应该带鼠去,因为鼠变成另外两种动物都只需要念4个字符;而如果带猫去,则至少需要念6个字符才能把猫变成鱼;同理,带鱼去也不是最好的选择。


输入格式:
输入说明:输入第1行给出两个正整数N (≤100)和M,其中N是考试涉及的动物总数,M是用于直接变形的魔咒条数。为简单起见,我们将动物按1~N编号。随后M行,每行给出了3个正整数,分别是两种动物的编号、以及它们之间变形需要的魔咒的长度(≤100),数字之间用空格分隔。


输出格式:
输出哈利·波特应该带去考场的动物的编号、以及最长的变形魔咒的长度,中间以空格分隔。如果只带1只动物是不可能完成所有变形要求的,则输出0。如果有若干只动物都可以备选,则输出编号最小的那只。


输入样例:
6 11
3 4 70
1 2 1
5 4 50
2 6 50
5 6 60
1 3 70
4 6 60
3 6 80
5 1 100
2 4 60
5 2 80
输出样例:

4 70

题意:求一点到其他点最长路径的多源最短路径(很绕口,刚开始没有理解题意)

思路:弗洛伊德算法求多元最短路径

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;
typedef long long ll;
const int N = 110;
const int INF = 1000000;
int dist[N][N];
void init()
{
    for(int i=1; i<=100; i++)
        for(int j=1; j<=100; j++)
        {
            if(i!=j)
                dist[i][j]=INF;
            else
                dist[i][j]=0;
        }
}
int main()
{
    int n,m;
    init(); //初始化
    cin>>n>>m;
    for(int i=1; i<=m; i++)
    {
        int a,b,s;
        cin>>a>>b>>s;
        dist[a][b]=min(dist[a][b],s);
        dist[b][a]=min(dist[b][a],s);
    }
    for(int k=1;k<=n;k++)
        for(int i=1;i<=n;i++)
          for(int j=1;j<=n;j++)
               if(dist[i][j]>dist[i][k]+dist[k][j])  //更新最短路径
                dist[i][j]=dist[i][k]+dist[k][j];

    int sum=INF,pos=-1;
    for(int i=1; i<=n; i++)
    {
        int mid=-INF,flag=0;
        for(int j=1; j<=n; j++)
        {

            if(dist[i][j]==INF)  //无法到达
            {
                flag=1;
                break;
            }
            else
                mid=max(mid,dist[i][j]);
        }
        if(!flag)
        {
            if(sum>mid)
            {
                sum=mid;
                pos=i;
            }
        }

    }
    if(pos!=-1)
    cout<<pos<<" "<<sum<<endl;
    else
    cout<<"0"<<endl;
    return 0;

}

### 关于哈利波特主题的PTA C++编程题目 针对特定主题如“哈利波特”的编程练习,在 PTA 平台上的官方分类中可能不会直接以该名称作为标签。然而,可以建议通过一些具有故事背景的任务来模拟此类场景。 对于希望找到带有魔法学校情境设定的编程挑战,推荐关注以下几个方面: #### 数据结构应用实例 - **霍格沃茨学院分院帽**:设计一个程序实现新生入学时根据性格特征分配到不同学院的功能。这可以通过定义学生类及其属性,并利用条件判断语句完成逻辑处理[^1]。 ```cpp #include <iostream> using namespace std; class Student { public: string name; int bravery, intelligence, loyalty; // 特质评分 void assignHouse() { if(bravery >= 8 && intelligence < 7){ cout << "Gryffindor"; }else if(intelligence >= 8){ cout << "Ravenclaw"; } // 更多分支... } }; ``` #### 算法实践案例 - **魔药配制优化问题**:给定一系列原材料以及所需数量,计算最小成本购买方案。此题涉及背包算法变种,适合用于训练动态规划技巧[^2]。 ```cpp // 动态规划求解最低花费 int minCostToBuyIngredients(vector<int>& prices, vector<vector<int>>& needs) { map<vector<int>, int> memo; function<int(const vector<int>&)> dfs = [&](const vector<int>& remainNeeds)->int{ auto it = memo.find(remainNeeds); if(it != end(memo)) return (*it).second; bool allZero = true; for(auto need : remainNeeds) {if(need!=0){allZero=false;break;}} if(allZero) return 0; int res = INT_MAX / 2; for (auto& offer : offers) { vector<int> newRemainNeeds = remainNeeds; bool validOffer = true; for (size_t i=0;i<newRemainNeeds.size();i++) { newRemainNeeds[i]-=offer[i]; if(newRemainNeeds[i]<0) {validOffer=false;break;} } if(validOffer) res=min(res,dfs(newRemainNeeds)+prices[idx]); } memo.insert({remainNeeds,res}); return res; }; } ``` 尽管上述例子并非严格意义上的“哈利波特”专题试题,但是它们确实融入了一些与原著相似的情节元素,使得学习过程更加有趣味性和沉浸感。同时这些题目也涵盖了重要的计算机科学概念和技术要点。
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