个人训练赛第二十一场:砝码+数字变换(dfs+bfs)

本文深入探讨了深度优先搜索(DFS)与广度优先搜索(BFS)算法的应用,通过两个具体问题——砝码质量和数字变换,展示了如何使用DFS和BFS解决实际问题。在砝码质量问题中,讲解了如何在不超过天平承重限制的情况下,选择砝码组合以测量牛的最大可能质量。在数字变换问题中,介绍了如何通过加减一和乘以二的操作,将一个数转换为另一个数所需的最小步骤。

dfs和bfs都是初学,理解的不好不要介意

问题 B: 砝码

题目描述
FJ有一架用来称牛的体重的天平。与之配套的是N(1<=N<=1000)个已知质量的砝码(所有砝码质量的数值都在31位二进制内)。每次称牛时,他都把某头奶牛安置在天平的某一边,然后往天平另一边加砝码,直到天平平衡,于是此时砝码的总质量就是牛的质量(FJ不能把砝码放到奶牛的那边,因为奶牛不喜欢称体重,每当FJ把砝码放到她的蹄子底下,她就会尝试把砝码踢到FJ脸上)。天平能承受的物体的质量不是无限的,当天平某一边物体的质量大于C(1<=C<2^30)时,天平就会被损坏。
砝码按照它们质量的大小被排成一行。并且,这一行中从第3个砝码开始,每个砝码的质量至少等于前面两个砝码(也就是质量比它小的砝码中质量最大的两个)的质量的和。
FJ想知道,用他所拥有的这些砝码以及这架天平,能称出的质量最大是多少。
由于天平的最大承重能力为C,他不能把所有砝码都放到天平上。
现在FJ告诉你每个砝码的质量,以及天平能承受的最大质量。你的任务是选出一些砝码,使它们的质量和在不压坏天平的前提下是所有组合中最大的。
输入
第1行: 两个用空格隔开的正整数,N和C。
第2…N+1行: 每一行仅包含一个正整数,即某个砝码的质量。保证这些砝码的质量是一个不下降序列。
输出
一个正整数,表示用所给的砝码能称出的不压坏天平的最大质量。
样例输入 Copy
3 15
1
10
20
样例输出 Copy
11
提示
FJ有3个砝码,质量分别为1,10,20个单位。他的天平最多只能承受质量为15个单位的物体。用质量为1和10的两个砝码可以称出质量为11的牛。这3个砝码所能组成的其他的质量不是比11小就是会压坏天平。

思路:
每次只有选这个和不选这个两种办法,而且数据范围不是很大,可以直接dfs去暴搜,每次递归向下寻找当前不超过承重量的最大值,一旦超过就退出当前循环

ll a[1001],s[1001];
ll n,c,ans;
void dfs(ll p,ll sum)
{
	if(sum > c || s[p-1]+sum <= ans)	return ;
	// 退出条件:已经大于承重量或已经找到最大值 
	ans = max(ans,sum);
	for(itn i=p-1;i>=1;i--)
	{
		sum += a[i];
		dfs(i,sum); // 每次向下搜索 
		sum -= a[i]; // 回溯 
	}
}

int main()
{
	cin >> n >> c;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin >> a[i];
		s[i] = s[i-1]+a[i];
	}
	dfs(n+1,0);
	printf("%d\n",ans);
	return 0;
}

问题 D: 数字变换

题目描述
给定一个数N (O≤N≤100000),变成另一个数K(O≤K≤100000),允许的操作是乘以2,或者加减1,问最少要几步才能完成?
输入
仅有两个整数 N 和 K。
输出
一个整数,表示需要的最少步数。
样例输入 Copy
5 17
样例输出 Copy
4

思路:
这是一道bfs的入门题目,题面很明确在一个方向上有三种操作,分别是*2,+1和-1。我们可以定义两个数组a和b,分别用来标记进行操作之后的数是否已经出现过和记录当前进行的操作数,通常bfs会结合队列一起实现,我们每次对队首元素进行三项操作,记录下他们所用操作的数量,队列为空时就全部搜完了,这个时候b[k]就是出现k的时候所用的步数

int n,k;
int a[maxn],b[maxn];
// 标记是否到达过 第几次出现k 
void bfs()
{
	queue<int> q;
	q.push(n); // 入队 
	a[n] = 1; // 标记到达过 
	b[n] = 0;
	while(!q.empty())
	{
		int tmp = q.front(); // 取队首元素 
		if(tmp == k)	return ;
		q.pop();
		if(tmp+1 <= maxn && a[tmp+1] == 0){
			q.push(tmp+1);
			a[tmp+1] = 1;
			b[tmp+1] = b[tmp]+1;
		}
		if(tmp-1 >= 0 && a[tmp-1] == 0){
			q.push(tmp-1);
			a[tmp-1] = 1;
			b[tmp-1] = b[tmp]+1;
		}
		if(tmp*2 <= maxn && a[tmp*2] == 0){
			q.push(tmp*2);
			a[tmp*2] = 1;
			b[tmp*2] = b[tmp]+1; 
		}
	}
}

int main()
{
	n = read(),k = read();
	bfs();
	cout << b[k] << endl;
	return 0;
}
第一阶段:搜索算法核心突破(3.25-3.28 | 4天) 3.25-3.26:DFS基础与剪枝 学习内容:回溯模板、排列/子集生成、剪枝技巧(可行性/最优性剪枝) 真题练习: 全排列问题(第七届《凑算式》变种) 迷宫路径计(二维矩阵搜索) 3.27-3.28:BFS与连通性问题 学习内容:队列实现BFS、层序遍历、连通块计 真题练习: 第七届《剪邮票》(DFS验证5格连通性) 岛屿量问题(连通块计) 第二阶段:动态规划专题(3.29-4.1 | 4天) 3.29-3.30:线性DP与递推 学习内容:爬楼梯模型、打家劫舍变种、递推公式设计 真题练习: 第七届《煤球目》(直接递推) 第十四届《接龙列》(字符串状态转移)3.31-4.1:背包DP与字符串DP 学习内容:01背包模板、滚动组优化、最长公共子序列 真题练习: 第十二届《砝码称重》(01背包变种) 编辑距离问题(字符串DP) 第三阶段:+贪心强化(4.2-4.4 | 3天) 4.2:质与GCD 学习内容:埃氏筛法、欧几里得算法、因分解 真题练习:第十二届《货物摆放》(求因组合) 4.3:快速幂与模运算 学习内容:快速幂模板、逆元计算(选学) 真题练习:大取模问题(如计算10^{18} \mod 710 18 mod7) 4.4:贪心策略 学习内容:区间调度、相邻交换策略 真题练习:第四届《翻硬币》(贪心翻转)、第九届《乘积最大》 第四阶段:据结构+图论(4.5-4.7 | 3天)4.5:并查集与优先队列 学习内容:路径压缩、按秩合并、Dijkstra堆优化 真题练习:第十二届《城邦》(并查集预处理) 4.6:栈与图论基础 学习内容:表达式计算、Dijkstra最短路径 真题练习:第十二届《路径》(Dijkstra模板题) 4.7:拓扑排序与最小生成树 学习内容:Kahn算法、Kruskal实现 真题练习:第十四届《飞机降落》(拓扑排序思想)第五阶段:二分+综合复习(4.8-4.10 | 3天) 4.8:二分查找与答案 学习内容:边界处理、最大值最小化问题 真题练习:第十二届《直线》(排序去重+二分优化) 4.9-4.10:全真模拟与查漏补缺 任务:限时刷近3年真题(重点做搜索、DP、论题) 错题复盘:整理易错代码片段(如DFS状态遗漏、DP初始化错误)时间完全不够 我3.25-3.29都没把DFS要学习的内容学完也还没加以联系,这份安排太紧凑了,难以让我真的深入理解这些算法,只能明白个模板,帮我再做一份学习计划吧,可以删减些比赛出现可能性相对较低的算法者算法中的学习内容,以求留下广东省十六届以前蓝桥杯c赛道b组出现频率最高能覆盖尽量多考试类型的算法,帮我再精简筛选一下,然后按照在2025年广东省蓝桥杯c赛道b组可能出现的频率的顺序帮我重新安排一下学习内容,以助我拿下奖项。从3.30开始给我从新安排一下,现在学了DFS的迷宫,全排列,回溯模板,但还没加以真题练习
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03-30
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