P4159 [SCOI2009]迷路

本文详细解析了SCOI2009迷路问题的算法解决方案,通过有向无权图邻接矩阵自乘获取方案数量,介绍了如何将有向有权图转换为有向无权图,并提供了具体的C++实现代码,关键在于正确的转化方式以确保算法复杂度。

P4159 [SCOI2009]迷路

模型总结

  1. 有向无权图邻接矩阵自乘获得方案数
  2. 有向有权图转化为有向无权图

关键点

  1. 注意转化方式,保证复杂度正确
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#define ll long long
using namespace std;
const int inf=1e9;
int read(){
    int x=0,f=1;
    char ch=getchar();
    while(ch<'0'||ch>'9'){
        if(ch=='-') f=-1;
        ch=getchar();
    }
    while(ch>='0'&&ch<='9'){
        x=x*10+ch-'0';
        ch=getchar();
    }
    return f*x;
}
const int mod=2009;
int n,t,a[110][110],N,tmp[110][110];
char ch[15];
int cnt[110][110];
void mul1(){
	for(int i=1;i<=N;i++){
		for(int j=1;j<=N;j++){
			for(int k=1;k<=N;k++){
				tmp[i][j]=(tmp[i][j]+cnt[i][k]*a[k][j])%mod;
			}
		}
	}
	for(int i=1;i<=N;i++){
		for(int j=1;j<=N;j++){
			cnt[i][j]=tmp[i][j];
			tmp[i][j]=0;
		}
	}
}
void mul2(){
	for(int i=1;i<=N;i++){
		for(int j=1;j<=N;j++){
			for(int k=1;k<=N;k++){
				tmp[i][j]=(tmp[i][j]+a[i][k]*a[k][j])%mod;
			}
		}
	}
	for(int i=1;i<=N;i++){
		for(int j=1;j<=N;j++){
			a[i][j]=tmp[i][j];
			tmp[i][j]=0;
		}
	}
}
void qpow(int b){
	for(int i=1;i<=N;i++){
		for(int j=1;j<=N;j++)
			cnt[i][j]=a[i][j];
	}
	b--;
	while(b){
		if(b&1) mul1();
		mul2();
		b>>=1;
	}
}
int main(){
	n=read(); t=read(); N=n*9;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		scanf("%s",ch+1);
		for(int j=1;j<=n;j++){
			int w=ch[j]-'0';
			if(w) a[i*9][j*9-w+1]=1;
		}
	}
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=8;j++) a[(i-1)*9+j][(i-1)*9+j+1]=1; 
	}
	qpow(t);
	printf("%d\n",cnt[9][N]);
    return 0;
}
### 解题思路 洛谷 P4160 [SCOI2009] 生日快乐 这道题的核心在于递归与分治策略。题目要求将一个矩形蛋糕切成若干块,使得每一块的长宽比的最大值最小。由于每一块的长宽比是独立的,因此可以通过递归的方法,将问题分解为子问题来求解。 #### 核心思路: 1. **递归切分**:每次将蛋糕分成两部分,并递归地对这两部分进行同样的操作,直到只剩一块为止。 2. **枚举切分方式**:对于每一层递归,需要枚举所有可能的切分方式(横向或纵向),以及每一块的大小比例。 3. **取最大值与最小值**:每一步递归中,选择切分方式使得两部分的最大长宽比尽可能小。 #### 关键点: - **长宽比处理**:为了保证长宽比的计算准确,需要确保长边在分子,短边在分母。 - **切分方式枚举**:枚举所有可能的切分比例,确保没有遗漏。 - **递归终止条件**:当只剩一块时,直接返回当前长宽比。 ### 代码示例 以下是一个完整的代码实现,展示了如何通过递归方法解决这个问题: ```cpp #include <iostream> #include <cstdio> #include <algorithm> using namespace std; int x, y, n; // 计算最大公约数 int gcd(int x, int y) { if (y == 0) return x; return gcd(y, x % y); } // 递归函数,用于计算最小的长宽比 double qie(int x, int y, int n) { if (x < y) swap(x, y); // 保证x是较长边 int g = gcd(x, y); if (g != 1) { x /= g; y /= g; } if (n == 1) return static_cast<double>(x) / y; // 终止条件 double ans = 10000000; for (int i = 1; i < n; ++i) { // 横向切分 ans = min(ans, max(qie(x * i, y * n, i), qie(x * (n - i), y * n, n - i))); // 纵向切分 ans = min(ans, max(qie(x * n, y * i, i), qie(x * n, y * (n - i), n - i))); } return ans; } int main() { scanf("%d%d%d", &x, &y, &n); printf("%.6lf\n", qie(x, y, n)); return 0; } ``` ### 代码解析 1. **gcd函数**:用于化简长宽比,避免浮点数计算误差。 2. **qie函数**: - 首先交换长宽,确保长边在前。 - 化简长宽比的分数,避免重复计算。 - 递归终止条件:当只剩一块时,返回长宽比。 - 枚举所有可能的切分方式,取最小的长宽比。 3. **main函数**:读取输入并调用递归函数,输出结果。 ### 复杂度分析 - **时间复杂度**:由于每次递归会枚举所有可能的切分方式,时间复杂度为指数级,但由于数据范围较小,可以通过递归直接解决。 - **空间复杂度**:递归深度由切分次数决定,空间复杂度较低。 ### 总结 这道题通过递归的方式,将大问题分解为子问题,结合枚举所有可能的切分方式,最终找到最优解。递归与分治策略是解决此类问题的核心思想。 ---
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