L2-030 冰岛人 (25 分)

博客探讨了如何解决寻找两节点在树结构中最近公共祖先的问题。通过将节点编号并记录父节点,然后分别计算两个节点到根节点的路径,找到路径相交的公共祖先。若距离大于等于4,说明在五代以外,满足交往条件。文章提供了详细的思路分析和代码示例。

题目链接

题目大意:找两结点的最近公共祖先结点。

思路:
1、将名字用数字来编号,并记录性别。
2、寻找并记录各个结点的父结点的编号。
3、判断两人是否可以交往。这里难点是如何寻找公共结点 。可以这样,a到根结点有一条路径,记录下a到路径中各个结点的距离。同样对b进行同样的操作,在b到根结点的过程中,若两条路径相交,则是公共祖先,若距离都大于等于4,则是五代以外,满足要求,可以交往。
注意,“五代以内无公共祖先”是指两人的公共祖先(如果存在的话)必须比任何一方的曾祖父辈分高。
辈分是这样排的:己身 父母亲 祖父母 曾祖父母 高祖父母

点这里,这位博主分析的很详细,图很清晰,思路清楚有条理!

提交代码(参考别人):

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n;
bool judge(vector<int>&F,int a,int b){
    vector<int>cnt(n+2,0) , dis1(n+2,0) , dis2(n+2,0);
    cnt[a]++;
    cnt[b]++;
    while(F[a]!=-1){
        int t=F[a];
        cnt[t]++;
        dis1[t]=dis1[a]+1;
        if(t==b){   return false;   }
        a=t;
    }
    while(F[b]!=-1){
        int t=F[b];
        cnt[t]++;
        dis2[t]=dis2[b]+1;
        if(cnt[t]>1){
            if(dis2[t]>=4&&dis1[t]>=4) { return true; }
            else { return false; }
        }
        b=t;
    }
    return true;
}
int main(){
    string f1,f2;
    scanf("%d",&n);
    string s;
    map<string,int>tmap;
    vector< pair<string,string> > record;
    vector<int>sex(n+2,0),father(n+2,-1);
    for(int i=1;i<=n;i++){
        cin>>f1>>f2;
        pair<string,string> p(f1,f2);
        record.push_back(p);
        tmap[f1]=i;
        int len=f2.size();
        if(f2[len-1] == 'f' || f2[len-1] == 'r')
            sex[i] = 2;
        else
            sex[i] = 1;
    }
    string par;
    for(int i=0;i<n;i++){
        pair<string,string> p=record[i];
        string s1=p.first ,s2=p.second;
        int c=tmap[s1];
        int len=s2.size();
        if(s2[len-1] != 'r' && s2[len-1] != 'n')	//老祖宗
            continue;
        if(sex[tmap[s1]]==1){
            par=s2.substr(0,len-4);
        }else{
            par=s2.substr(0,len-7);
        }
        father[c]=tmap[par];
    }
    int m;
    cin>>m;
    for(int i=1;i<=m;i++){
        string s1,s2,t1,t2;
        cin>>s1>>s2>>t1>>t2;
        if(tmap[s1]==0||tmap[t1]==0){  printf("NA\n"); continue; }
        if(sex[tmap[s1]]==sex[tmap[t1]]){ printf("Whatever\n"); continue; }
        if(judge(father, tmap[s1],tmap[t1])) { printf("Yes\n"); }
        else { printf("No\n"); }
    }

    return 0;
}

带注释代码:

#include<iostream>
#include<vector>
#include<map>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n;
bool judge(vector<int>&F,int a,int b){  //寻找公共祖先结点,判断是否在五代以内。
    vector<int>cnt(n+2,0) , dis1(n+2,0) , dis2(n+2,0);
    //必须要有
    cnt[a]++;
    cnt[b]++;
    //从a到根结点的路径
    while(F[a]!=-1){
        int t=F[a];
        cnt[t]++;
        dis1[t]=dis1[a]+1;
        if(t==b){   return false;   }  //在路径上,公共结点是另外一个结点显然符合题意。
        a=t;
    }
    //从b到根结点的路径
    while(F[b]!=-1){
        int t=F[b];
        cnt[t]++;
        dis2[t]=dis2[b]+1;
        if(cnt[t]>1){  //两路径交叉了,公共祖先出现了。
            if(dis2[t]>=4&&dis1[t]>=4) { return true; }
            else { return false; }
        }
        b=t;
    }
    return true;
}
int main(){
    string f1,f2;
    scanf("%d",&n);
    string s;
    map<string,int>tmap;  //编号
    vector< pair<string,string> > record;
    vector<int>sex(n+2,0),father(n+2,-1);

    for(int i=1;i<=n;i++){  //编号,记录性别
        cin>>f1>>f2;
        pair<string,string> p(f1,f2);
        record.push_back(p);
        tmap[f1]=i; //为姓名编号
        int len=f2.size();
        //判断记录性别
        if(f2[len-1] == 'f' || f2[len-1] == 'r')  //女性
            sex[i] = 2;
        else
            sex[i] = 1;
    }
    string par;
    for(int i=0;i<n;i++){  //寻找父节点在数组中的编号
        pair<string,string> p=record[i];
        string s1=p.first ,s2=p.second;
        int c=tmap[s1];
        int len=s2.size();
        if(s2[len-1] != 'r' && s2[len-1] != 'n')	//老祖宗
            continue;
        if(sex[tmap[s1]]==1){
            par=s2.substr(0,len-4);
        }else{
            par=s2.substr(0,len-7);
        }
        father[c]=tmap[par];
    }
    int m;
    cin>>m;
    for(int i=1;i<=m;i++){
        string s1,s2,t1,t2;
        cin>>s1>>s2>>t1>>t2;
        if(tmap[s1]==0||tmap[t1]==0){  printf("NA\n"); continue; }
        if(sex[tmap[s1]]==sex[tmap[t1]]){ printf("Whatever\n"); continue; }
        if(judge(father, tmap[s1],tmap[t1])) { printf("Yes\n"); }
        else { printf("No\n"); }
    }

    return 0;
}
### L2-030 冰岛人 Java 编程题解 针对冰岛人的姓氏特点以及避免近亲繁衍的需求,可以通过构建家族树来解决此问题。具体来说,在给定两个的情况下,程序需要追溯两者的祖先关系直到找到共同祖先为止,并计算两者之间的最近公共祖先距离。 #### 解决方案概述 为了处理这个问题,可以采用广度优先搜索(BFS)或深度优先搜索(DFS),从每个开始向上遍历其父母节点直至遇到相同祖先节点。在此过程中记录路径长度以便最终判断是否存在血缘关系及其紧密程度。 #### 数据结构的选择 考虑到查询效率的要求,适合选用哈希表存储每个的直系亲属信息,即键为名而值为其父亲的名字列表形式表示多代祖先链路。这样可以在O(1)时间内访问任意一个的所有已知长辈信息[^4]。 #### 关键逻辑描述 对于每一对待比较的X和Y: - 初始化两个队列别用于保存当前正在探索的层次级别物; - 同时初始化两个集合用来标记已经访问过的节点以防循环依赖; - 当任一队列为空之前持续迭代: - 取出队首元素尝试匹配另一侧队伍中的成员; - 如果发现相同则返回真并结束搜索过程; - 若未命中继续将其尚未被考察的父亲加入相应队尾等待下一轮检查。 一旦完成上述流程即可得知二者间是否有交集以及具体的关联级别。 ```java import java.util.*; public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { Scanner sc = new Scanner(System.in); Map<String, String> parentMap = new HashMap<>(); Set<String> visitedA = new HashSet<>(); Set<String> visitedB = new HashSet<>(); Queue<String> queueA = new LinkedList<>(); Queue<String> queueB = new LinkedList<>(); int n = Integer.parseInt(sc.nextLine().split(" ")[1]); while (n-- > 0){ String line = sc.nextLine(); String child = line.split(",")[0]; String father = line.substring(line.indexOf(',') + 1).trim(); parentMap.put(child,father); } String personAX = sc.next(),personAY=sc.next(); String personBX = sc.next(),personBY= sc.next(); boolean flag=false; queueA.offer(personAY);visitedA.add(personAY); queueB.offer(personBY);visitedB.add(personBY); while (!queueA.isEmpty()&&!queueB.isEmpty()){ if(!flag&&search(queueA,visitedA,parentMap,visitedB)){ System.out.println("Related"); break; } if(search(queueB,visitedB,parentMap,visitedA)){ System.out.println("Related"); flag=true;break; }else{ flag=false; } } if(!flag && !queueA.isEmpty() || !queueB.isEmpty())System.out.println("Not related"); } private static boolean search(Queue<String> queue,Set<String> visited, Map<String,String> map ,Set<String> otherVisited){ int size = queue.size(); for(int i=0;i<size;++i){ String cur = queue.poll(); if(map.containsKey(cur)){ String next = map.get(cur); if(otherVisited.contains(next))return true; if(!visited.contains(next)){ queue.offer(next); visited.add(next); } } } return false; } } ``` 该段代码实现了基于输入数据建立父子映射关系的功能,并利用双向广搜策略高效地解决了寻找最近公共祖先的问题,进而判定两名个体之间是否具有亲戚关系。
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