07-图4 哈利·波特的考试

本文介绍了一个基于Dijkstra算法的趣味问题解决方法,通过构建图模型找出最短路径,帮助哈利·波特找到最佳变形动物以应对考试挑战。

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NN (\le 100≤100)和MM,其中NN是考试涉及的动物总数,MM是用于直接变形的魔咒条数。为简单起见,我们将动物按1~NN编号。随后MM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(\le 100≤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

思路;用dijkistra算法将每个动物变为任一动物的长度,得出其最大长度。然后将每个动物计出的最大长度做对比,则得出最小长度的动物。

#include <iostream>
#include <vector>

#define MAX 30000
using namespace std;
int n_animal, n_curse;

int search(int origin ,vector<vector<int>> g)
{
    bool* flag = new bool[n_animal];
    int* dis = new int[n_animal];
    int min;

#pragma omp parallel for
    for (int i = 0; i < n_animal; i++)
    {
        flag[i] = false;
        dis[i] = g[origin][i];
    }

    flag[origin] = true;
    dis[origin] = 0;
    int k;
    for (int i = 1; i < n_animal; i++)
    {
        min = MAX;
        for (int j = 0; j < n_animal; j++)
        {
            if (flag[j] == false && dis[j] < min)
            {
                min = dis[j];
                k = j;
            }
        }

        flag[k] = true;
        int tmp;

        for (int j = 0; j < n_animal; j++)
        {
            tmp = g[k][j] == MAX ? MAX : min + g[k][j];
            if (flag[j] == false && dis[j]>tmp)
            {
                dis[j] = tmp;
            }
        }
    }
    int max = dis[0];
    for (int i = 1; i < n_animal; i++)
    {
        if (dis[i]>max)
            max = dis[i];
    }

    return max;
}

int main()
{
    //cin >> n_animal;
    //cin >> n_curse;
    scanf("%d%d", &n_animal, &n_curse);

    //vector<int> curse_longest(n_animal, 0);
    int* curse_longest = new int[n_animal];
    vector<vector<int>> g(n_animal, vector<int>(n_animal, MAX));

    int g1, g2, weight;
#pragma omp parallel for
    for (int i = 0; i < n_curse; i++)
    {
        //cin >> g1;
        //cin >> g1;
        //cin >> weight;
        scanf("%d%d%d", &g1, &g2, &weight);

        g[g1 - 1][g2 - 1] = weight;
        g[g2 - 1][g1 - 1] = weight;

    }


#pragma omp parallel for
    for (int i = 0; i < n_animal; i++)
    {   
         curse_longest[i] = search(i, g);
    }
    int fmin = curse_longest[0];
    int num = 1;
    for (int i = 1; i < n_animal; i++)
    {
        if (curse_longest[i] < fmin)
        {
            fmin = curse_longest[i];
            num = i + 1;
        }
    }

    if (fmin == MAX)
        printf("0");
    else
    {
        printf("%d %d", num, fmin);
    }
    system("pause");
    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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