SRM 693 - TriangleTree (枚举加剪枝)

本文介绍了一种高效解决无向图中寻找所有不含三角形的顶点子集的问题。通过枚举加剪枝的方法,利用动态规划的思想,结合子图独立性的特性,实现了对大规模无向图的有效处理。

题意如下:在一个无向图中,求无三角形的顶点子集的个数。三角形是指存在顶点a, b, c. a, b, c三顶点间任两个点都有一条边相连。

long long count(int n, vector<int> x, vector<int> y);  // n为顶点个数,x, y是边的集合,x[i]与y[i]相连,n <= 60, x.size() <= 60.


看到这道题比较抓狂,最简单的办法是枚举所有的子集,然后验证,显然2^60是超时的。然后考虑计算的方法,子集中存在一个三角形,

两个三角形,也考虑不出来。然后考虑通过动态规划的方法,不断地添加顶点,似乎也找不出子问题和递推式。然后我就卡住了。

通过读现有解法的代码,发现一种枚举加剪枝的方法。基本思路如下:

1. 如果顶点分为互不连通的几个子图,那可以分别对每个子图求解,然后把结果相乘。

2. 如果顶点中不包含三角形,则子集有2^顶点数。

3. 选一个点,枚举包含该点和不包含该点的情况。选点的时候选与剩余点集中边相连最多的点,这样可以把剩下的点集最大限度地划分

为不想连的集合。

long long dfs(long long state, long long left) {

  if (left == 0) return 1;

  // 如果left中包含几个互不连通的子图,则对每个子图分别求解,然后把结果相乘。

  // 如果left中任选2个点,state中任选1个点,无三角形,且left中任选3点无三角形,则随意加入, 2^(left中点的个数).

  // 从left中选一个点,该点到其它left中点的边数最多,记为select。

  // res = dfs(state, left & ~(1 << select)) + dfs(state | (1 << select), left & ~(1 << select) & (还要去掉left中一点,select与state中一点组成三角形的情况));

}

return dfs(0, (1ll << n) - 1);


可以看到,上面三点对减少计算时间都非常重要,缺一不可。

代码如下:https://github.com/yabincui/topcoder/blob/master/graph/TriangleFree.cpp

本课题设计了一种利用Matlab平台开发的植物叶片健康状态识别方案,重点融合了色彩与纹理双重特征以实现对叶片病害的自动化判别。该系统构建了直观的图形操作界面,便于用户提交叶片影像并快速获得分析结论。Matlab作为具备高效数值计算与数据处理能力的工具,在图像分析与模式分类领域应用广泛,本项目正是借助其功能解决农业病害监测的实际问题。 在色彩特征分析方面,叶片影像的颜色分布常与其生理状态密切相关。通常,健康的叶片呈现绿色,而出现黄化、褐变等异常色彩往往指示病害或虫害的发生。Matlab提供了一系列图像处理函数,例如可通过色彩空间转换与直方图统计来量化颜色属性。通过计算各颜色通道的统计参数(如均值、标准差及主成分等),能够提取具有判别力的色彩特征,从而为不同病害类别的区分提供依据。 纹理特征则用于描述叶片表面的微观结构与形态变化,如病斑、皱缩或裂纹等。Matlab中的灰度共生矩阵计算函数可用于提取对比度、均匀性、相关性等纹理指标。此外,局部二值模式与Gabor滤波等方法也能从多尺度刻画纹理细节,进一步增强病害识别的鲁棒性。 系统的人机交互界面基于Matlab的图形用户界面开发环境实现。用户可通过该界面上传待检图像,系统将自动执行图像预处理、特征抽取与分类判断。采用的分类模型包括支持向量机、决策树等机器学习方法,通过对已标注样本的训练,模型能够依据新图像的特征向量预测其所属的病害类别。 此类课题设计有助于深化对Matlab编程、图像处理技术与模式识别原理的理解。通过完整实现从特征提取到分类决策的流程,学生能够将理论知识与实际应用相结合,提升解决复杂工程问题的能力。总体而言,该叶片病害检测系统涵盖了图像分析、特征融合、分类算法及界面开发等多个技术环节,为学习与掌握基于Matlab的智能检测技术提供了综合性实践案例。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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