一本通1486:【例题1】黑暗城堡

本文介绍了如何使用C++编写代码实现Dijkstra算法解决无向图中的最短路径问题,包括数据结构的定义、邻接表的构建以及SPFA算法的具体步骤。
#include <bits/stdc++.h>
#define INF 0x3f3f3f3f
using namespace std;
const long long MOD = pow(2, 31) - 1;//别忘了取膜
int n, m, x, y, num, head[1000001], vis[1000001];
long long ans, z, dis[1000001], f[1001][1001];//这些变量最好开long long
struct node
{
    int next, to;
    long long val;
}stu[1000001];
inline void add(int x, int y, int z)//标准链式向前星
{
    stu[++num].next = head[x];
    stu[num].to = y;
    stu[num].val = z;
    head[x] = num;
    return;
}
inline void spfa(int s)//SPFA最短路
{
    memset(vis, 0, sizeof(vis));
    memset(dis, INF, sizeof(dis));
    queue < int > pru;
    pru.push(s);
    dis[s] = 0;
    vis[s] = 1;
    while(!pru.empty())
    {
        int u = pru.front();
        pru.pop();
        vis[u] = 0;
        for(register int i = head[u]; i; i = stu[i].next)
        {
            int k = stu[i].to;
            if(dis[k] > dis[u] + stu[i].val)
            {
                dis[k] = dis[u] + stu[i].val;
                if(!vis[k])
                {
                    vis[k] = 1;
                    pru.push(k);
                }
            }
        }
    }
    return;
}
int main()
{
    memset(f, INF, sizeof(f));//初始化
    scanf("%d %d", &n, &m);
    for(register int i = 1; i <= m; ++i)
    {
        scanf("%d %d %lld", &x, &y, &z);
        add(x, y, z);//无向图
        add(y, x, z);
        f[x][y] = f[y][x] = min(f[x][y], z);//取最小(不知道有没有毒瘤数据)
    }
    spfa(1);//从1号节点出发
    ans = 1;//初始化为1
    for(register int i = 2; i <= n; ++i)//1号节点不算
    {
        int sum = 0;//当前节点的方案数
        for(register int j = 1; j <= n; ++j)//枚举
        {
            if(dis[i] == dis[j] + f[i][j])//不解释
            {
                ++sum;
            }
        }
        if(sum)//这里其实不需要特判,因为每个点都一定会有走最短路这种情况
        {
            ans = ans * sum % MOD;//乘法原理 + 边乘边膜
        }
    }
    printf("%lld", ans);
    return 0;
}

### 题目描述 信息学奥赛一本 1423:【例题2】种树 题目大意:给定一条直线上的 n 个位置,每个位置有一个权值。你需要选择一些位置种植树木,使得任意两棵树之间的距离至少为 d,并且所选位置的权值之和最大。 --- ### 解决方案 这是一个经典的动态规划问题,结合了贪心思想来处理位置的选择。以下是解决方案的详细步骤: 1. **输入数据**:读取位置、权值和最小距离 `d`。 2. **排序**:将所有位置按照从小到大的顺序排列。 3. **动态规划**: - 定义状态 `dp[i]` 表示在前 `i` 个位置中选择若干个位置种树的最大权值和。 - 转移方程: - 如果不选择第 `i` 个位置,则 `dp[i] = dp[i-1]`。 - 如果选择第 `i` 个位置,则需要找到上一个可以种树的位置 `j`(满足 `pos[i] - pos[j] >= d`),此时 `dp[i] = dp[j] + val[i]`。 - 最终结果为 `dp[n]`。 4. **优化**:为了避免每次寻找 `j` 的线性复杂度,可以使用二分查找加速。 --- ### 实现代码 以下是完整的 C++ 实现代码: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; struct Position { int pos; // 位置 int val; // 权值 }; bool cmp(const Position& a, const Position& b) { return a.pos < b.pos; } int main() { int n, d; cin >> n >> d; // 输入位置数量和最小距离 vector<Position> positions(n); for (int i = 0; i < n; ++i) { cin >> positions[i].pos >> positions[i].val; // 输入每个位置和权值 } // 按位置排序 sort(positions.begin(), positions.end(), cmp); // 动态规划数组 vector<int> dp(n, 0); // 初始化第一个位置 dp[0] = positions[0].val; // 动态规划转移 for (int i = 1; i < n; ++i) { dp[i] = dp[i - 1]; // 不选择当前点 // 找到上一个可以种树的位置 j int j = -1; for (int k = i - 1; k >= 0; --k) { if (positions[i].pos - positions[k].pos >= d) { j = k; break; } } if (j != -1) { dp[i] = max(dp[i], dp[j] + positions[i].val); // 选择当前点 } else { dp[i] = max(dp[i], positions[i].val); // 第一个可以种树的点 } } // 输出结果 cout << dp[n - 1] << endl; return 0; } ``` --- ### 代码解释 1. **结构体定义**: - 使用 `Position` 结构体存储每个位置的坐标和权值。 2. **排序**: - 将所有位置按照坐标从小到大排序,方便后续动态规划时处理顺序。 3. **动态规划数组**: - `dp[i]` 表示在前 `i` 个位置中选择若干个位置种树的最大权值和。 4. **状态转移**: - 对于每个位置 `i`,考虑两种情况: - 不选择该位置,直接继承 `dp[i-1]`。 - 选择该位置,找到上一个可以种树的位置 `j`,更新 `dp[i] = dp[j] + val[i]`。 5. **输出结果**: - 最终结果为 `dp[n-1]`,表示在所有位置中种树的最大权值和。 --- ### 时间复杂度分析 - 排序的时间复杂度为 \(O(n \log n)\)。 - 动态规划的时间复杂度为 \(O(n^2)\),因为每次需要遍历寻找上一个可以种树的位置。 - 如果使用二分查找优化寻找 `j` 的过程,时间复杂度可以进一步降低到 \(O(n \log n)\)。 --- ###
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