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  • Find The Multiple,POJ,1426

    题目描述

    给定一个正整数 ( N ),你的任务是找到一个最小的正整数 ( X ),使得 ( N \times X ) 的十进制表示中只包含数字 0 和 1。

    输入

    输入包含多个测试案例。每个测试案例占一行,包含一个正整数 ( N )(( 1 \leq N \leq 1000 ))。输入以一个负数结束。

    输出

    对于每个测试案例,输出一行,包含一个最小的正整数 ( X ),使得 ( N \times X ) 的十进制表示中只包含数字 0 和 1。

    示例输入

    2 6 19 -1

    示例输出

    5 2 111

    解题思路

    这个问题可以通过广度优先搜索(BFS)来解决。基本思路是将问题转化为寻找一个最小的 ( X ),使得 ( N \times X ) 的十进制表示中只包含数字 0 和 1。我们可以从 ( X = 1 ) 开始,逐步增加 ( X ),检查 ( N \times X ) 是否满足条件。

    具体步骤如下:

    1. 初始化:使用一个队列来进行广度优先搜索,初始时将 ( X = 1 ) 入队。
    2. BFS遍历:每次从队列中取出一个 ( X ),计算 ( N \times X ),检查其十进制表示是否只包含数字 0 和 1。
      • 如果满足条件,则输出 ( X ) 并结束当前测试案例。
      • 如果不满足条件,将 ( X ) 的两个“子节点” ( 10X ) 和 ( 10X + 1 ) 入队,继续搜索。
    3. 终止条件:当输入为负数时,结束程序。

    代码实现

    #include #include #include

    using namespace std;

    bool check(int n, int x) { string s = to_string(n * x); for (char c : s) { if (c != '0' && c != '1') return false; } return true; }

    int main() { int n; while (cin >> n && n > 0) { queue q; q.push(1); while (!q.empty()) { int x = q.front(); q.pop(); if (check(n, x)) { cout << x << endl; break; } q.push(x 10); q.push(x 10 + 1); } } return 0; }

    解释

    1. check函数:用于检查 ( N \times X ) 的十进制表示是否只包含数字 0 和 1。
    2. 主函数
      • 读取输入 ( N ),当 ( N ) 为负数时结束。
      • 使用队列进行广度优先搜索,初始时将 ( X = 1 ) 入队。
      • 每次从队列中取出一个 ( X ),检查 ( N \times X ) 是否满足条件。
      • 如果满足条件,输出 ( X ) 并结束当前测试案例。
      • 否则,将 ( X ) 的两个“子节点” ( 10X ) 和 ( 10X + 1 ) 入队,继续搜索。

    这种方法虽然简单,但可能会遇到较大的数字,导致计算和存储开销较大。实际应用中可以通过优化存储和计算方式来提高效率。

  • Eight,POJ,1077

    您提到的“Eight, POJ, 1077”似乎是指一个与编程竞赛相关的问题。具体来说,POJ(北京大学在线评测系统)上的第1077题,通常被称为“Eight”或“八数码问题”。这是一个经典的计算机科学问题,也称为“滑动拼图”或“15拼图”的一个简化版本。

    八数码问题简介

    问题描述

    • 给定一个3×3的网格,其中包含数字1到8以及一个空格。
    • 目标是通过滑动数字,将网格从初始状态变换为目标状态(通常是1到8按顺序排列,空格在右下角)。
    • 只能通过滑动空格周围的数字来移动。

    输入

    • 一行包含9个字符,表示初始状态。例如,2 8 3 1 6 4 7 0 5,其中表示空格。

    输出

    • 输出从初始状态到目标状态的最短移动序列。例如,LLURRDLLDR,其中LURD分别表示左、上、右、下移动。

    解决方法

    八数码问题通常可以通过以下几种方法解决:

    1. 广度优先搜索(BFS)
      • 从初始状态开始,通过所有可能的移动生成新的状态,直到找到目标状态。
      • 需要记录已访问的状态以避免重复搜索。
    2. 深度优先搜索(DFS)
      • 类似于BFS,但搜索深度优先。
      • 通常需要剪枝策略以避免搜索过多无效路径。
    3. *A搜索算法**:
      • 使用启发式函数(如曼哈顿距离)来估计当前状态到目标状态的距离。
      • 结合BFS和DFS的优点,通常效率更高。
    4. 迭代加深搜索(IDS)
      • 结合DFS和限界搜索,逐步增加搜索深度。

    示例代码(BFS实现)

    以下是一个使用Python实现的BFS解法示例:

    from collections import deque

    def is_goal(state): return state == '123456780'

    def get_next_states(state): next_states = [] zero_index = state.index('0') moves = [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)] # U, D, L, R for dx, dy in moves: x, y = divmod(zero_index, 3) nx, ny = x + dx, y + dy if 0 <= nx < 3 and 0 <= ny < 3: new_index = nx * 3 + ny new_state = list(state) new_state[zero_index], new_state[new_index] = new_state[new_index], new_state[zero_index] next_states.append(''.join(new_state)) return next_states

    def bfs(initial_state): queue = deque([(initial_state, '')]) visited = set() visited.add(initial_state)

    while queue:
        state, path = queue.popleft()
        if is_goal(state):
            return path
        for next_state in get_next_states(state):
            if next_state not in visited:
                visited.add(next_state)
                queue.append((next_state, path + 'UDLR'[get_next_states(state).index(next_state)]))
    return None

    if name == 'main': initial_state = input().replace(' ', '') result = bfs(initial_state) print(result)

    注意事项

    • 状态表示:通常使用字符串或列表来表示3×3网格的状态。
    • 剪枝策略:在搜索过程中,避免重复访问相同状态。
    • 性能优化:对于大规模问题,考虑使用更高效的算法如A*。

    希望这些信息对您有所帮助!如果有更具体的问题或需要进一步的解释,请随时提问。

  • Knight Moves,POJ,1915

    《Knight Moves》是POJ(北京大学在线评测系统)上的一个经典算法题目,题目编号为1915。这道题目主要考察的是广度优先搜索(BFS)算法的应用。

    题目描述

    题目给出一个棋盘,棋盘的大小为 (L \times L),并且有两个特定的位置 (S)(起点)和 (T)(终点)。棋盘上的“马”从起点 (S) 出发,按照国际象棋中马的走法(即“日”字形移动),问最少需要多少步可以到达终点 (T)。

    输入输出

    • 输入
      • 第一行一个整数 (C),表示测试数据的组数。
      • 每组测试数据的第一行是一个整数 (L),表示棋盘的大小。
      • 接下来的两行分别表示起点 (S) 和终点 (T) 的坐标。
    • 输出
      • 对于每组测试数据,输出从起点到终点的最短步数。

    算法思路

    1. 广度优先搜索(BFS)
      • 使用BFS来遍历棋盘,因为BFS可以保证第一次到达某个点的路径是最短的。
      • 使用队列来存储当前需要处理的点及其步数。
      • 使用一个二维数组来标记某个点是否已经被访问过。
    2. 马的走法
      • 马在棋盘上的走法有8种可能,可以用一个数组来表示这些走法: [ \text{dx} = [-2, -1, 1, 2, 2, 1, -1, -2] ] [ \text{dy} = [1, 2, 2, 1, -1, -2, -2, -1] ]
    3. 边界检查
      • 在移动马时,需要检查新位置是否在棋盘范围内,并且是否已经被访问过。

    代码实现(Python示例)

    from collections import deque

    def bfs(l, start, end): dx = [-2, -1, 1, 2, 2, 1, -1, -2] dy = [1, 2, 2, 1, -1, -2, -2, -1]

    visited = [[False] * l for _ in range(l)]
    queue = deque([(start[0], start[1], 0)])  # (x, y, steps)
    visited[start[0]][start[1]] = True
    
    while queue:
        x, y, steps = queue.popleft()
    
        if (x, y) == (end[0], end[1]):
            return steps
    
        for i in range(8):
            nx, ny = x + dx[i], y + dy[i]
            if 0 <= nx < l and 0 <= ny < l and not visited[nx][ny]:
                visited[nx][ny] = True
                queue.append((nx, ny, steps + 1))
    
    return -1  # Should never reach here if input is valid

    def main(): import sys input = sys.stdin.read data = input().split()

    index = 0
    C = int(data[index])
    index += 1
    results = []
    
    for _ in range(C):
        L = int(data[index])
        index += 1
        S = (int(data[index]) - 1, int(data[index + 1]) - 1)
        index += 2
        T = (int(data[index]) - 1, int(data[index + 1]) - 1)
        index += 2
    
        result = bfs(L, S, T)
        results.append(result)
    
    for result in results:
        print(result)

    if name == "main": main()

    注意事项

    1. 坐标转换:题目中给出的坐标是从1开始的,而在编程中通常使用0开始的坐标,所以在读取输入时需要进行转换。
    2. 边界条件:在BFS过程中,每次移动后都要检查新位置是否在棋盘内,并且是否已经被访问过。
    3. 效率优化:使用队列和访问标记数组可以有效地避免重复遍历,提高算法效率。

    通过以上步骤和代码实现,可以解决POJ 1915《Knight Moves》这道题目。希望这个详细的解答对你有所帮助!如果有任何进一步的问题,欢迎继续提问。

  • Prime Path,POJ,3126

    题目描述(Prime Path, POJ 3126)

    给定两个四位数质数A和B,要求找到从A到B的最短转换路径,每次转换只能改变一个数字,并且转换后的数也必须是一个质数。

    解题思路

    1. 质数筛选
      • 使用埃拉托斯特尼筛法(Sieve of Eratosthenes)生成所有四位数质数的列表。
    2. 图的构建
      • 将每个四位数质数看作图中的一个节点。
      • 如果两个质数之间只有一个数字不同,则在这两个节点之间建立一条边。
    3. 广度优先搜索(BFS)
      • 从起始质数A开始,使用BFS搜索到目标质数B的最短路径。

    详细步骤

    1. 生成四位数质数列表
      • 初始化一个布尔数组isPrime,标记1000到9999之间的每个数是否为质数。
      • 使用筛法标记非质数。
      • 收集所有标记为质数的四位数。
    2. 构建邻接表
      • 对于每个四位数质数,尝试改变每一位(0-9),检查新数是否为质数且与原数不同。
      • 如果是,则在邻接表中添加一条边。
    3. BFS搜索最短路径
      • 使用队列进行BFS,记录每个节点的层次(即转换次数)。
      • 从A开始,逐层扩展,直到找到B,记录转换次数。

    代码实现(Python示例)

    def sieve_of_eratosthenes(max_num): is_prime = [True] (max_num + 1) p = 2 while (p p <= max_num): if (is_prime[p] == True): for i in range(p * p, max_num + 1, p): is_prime[i] = False p += 1 is_prime[0], is_prime[1] = False, False return [p for p in range(1000, 10000) if is_prime[p]]

    def build_adjacency_list(primes): adj_list = {prime: [] for prime in primes} for prime in primes: prime_str = str(prime) for i in range(4): for digit in '0123456789': if digit != prime_str[i]: new_num = int(prime_str[:i] + digit + prime_str[i+1:]) if new_num >= 1000 and new_num in primes: adj_list[prime].append(new_num) return adj_list

    def bfs_shortest_path(adj_list, start, end): from collections import deque queue = deque([(start, 0)]) visited = set([start]) while queue: current, steps = queue.popleft() if current == end: return steps for neighbor in adj_list[current]: if neighbor not in visited: visited.add(neighbor) queue.append((neighbor, steps + 1)) return -1

    def main(): import sys input = sys.stdin.read data = input().split() A = int(data[0]) B = int(data[1])

    primes = sieve_of_eratosthenes(9999)
    adj_list = build_adjacency_list(primes)
    result = bfs_shortest_path(adj_list, A, B)
    print(result)

    if name == "main": main()

    解释

    1. sieve_of_eratosthenes:生成1000到9999之间的所有质数。
    2. build_adjacency_list:构建质数之间的邻接表。
    3. bfs_shortest_path:使用BFS找到从A到B的最短路径。
    4. main:读取输入,调用函数,输出结果。

    注意事项

    • 确保输入的A和B都是四位数质数。
    • 处理边界情况,如A和B相同的情况。

    通过上述步骤和代码,可以有效地解决Prime Path问题。

  • Red and Black,POJ,1979

    《Red and Black》(红与黑)是POJ(北京大学在线评测系统)上的一个经典题目,编号为1979。这道题目属于图论中的连通性问题,具体来说是求解一个无向图中的连通分量个数。

    题目描述

    在一个由 RC 列组成的网格中,每个格子可能是红色(用 code>@ 表示)或者黑色(用 * 表示)。红色格子是连通的,黑色格子是障碍。你需要计算连通的红色区域(连通分量)的个数。

    输入

    • 第一行包含两个整数 RC,分别表示网格的行数和列数。
    • 接下来的 R 行,每行包含 C 个字符,表示网格的每个格子。

    输出

    • 输出一个整数,表示连通的红色区域的个数。

    示例

    输入:

    5 5 @@ @ @@ *@*@ @@

    输出:

    3

    解题思路

    这道题目可以通过深度优先搜索(DFS)或广度优先搜索(BFS)来解决。以下是使用DFS的步骤:

    1. 初始化:创建一个与网格大小相同的标记数组 visited,用于记录每个格子是否已经被访问过。
    2. 遍历网格:从左上角开始遍历整个网格,对于每个红色格子(@),如果它没有被访问过,则进行DFS,并将连通分量的计数器加1。
    3. DFS过程:在DFS过程中,标记当前格子为已访问,并递归地访问其上下左右四个方向的红色格子。
    4. 输出结果:遍历完成后,连通分量的计数器的值即为所求。

    代码实现(C++)

    #include #include using namespace std;

    const int MAXN = 100; int R, C; vector> grid(MAXN, vector(MAXN)); vector> visited(MAXN, vector(MAXN, false));

    // 方向数组,用于表示上下左右四个方向 int dx[] = {-1, 1, 0, 0}; int dy[] = {0, 0, -1, 1};

    void dfs(int x, int y) { visited[x][y] = true; for (int i = 0; i < 4; ++i) { int nx = x + dx[i]; int ny = y + dy[i]; if (nx >= 0 && nx < R && ny >= 0 && ny < C && !visited[nx][ny] && grid[nx][ny] == '@') { dfs(nx, ny); } } }

    int main() { cin >> R >> C; for (int i = 0; i < R; ++i) { for (int j = 0; j < C; ++j) { cin >> grid[i][j]; } }

    int count = 0;
    for (int i = 0; i < R; ++i) {
        for (int j = 0; j < C; ++j) {
            if (grid[i][j] == '@' && !visited[i][j]) {
                dfs(i, j);
                count++;
            }
        }
    }
    
    cout << count << endl;
    return 0;

    }

    注意事项

    1. 边界检查:在DFS过程中,确保访问的格子坐标在合法范围内。
    2. 标记访问:避免重复访问已经访问过的红色格子。
    3. 输入输出:注意处理输入输出格式,确保读取和输出数据的正确性。

    通过以上步骤和代码实现,可以有效地解决《Red and Black》这道题目。希望这个详细的解答对你有所帮助!如果有更多问题,欢迎继续提问。

  • Shortest Path,POJ,2449

    POJ 2449: “Radar Installation” 是一个经典的图论问题,主要涉及到最短路径的求解。这个问题可以描述为:给定一个无向图,要求找到从起点到终点的最短路径,并且这个路径必须经过若干个特定的点。

    问题分析

    1. 输入描述
      • 第一行包含两个整数 NM,分别表示图中点的数量和边的数量。
      • 接下来的 M 行,每行包含三个整数 u, v, w,表示从点 u 到点 v 有一条边,权重为 w
      • 最后一行包含两个整数 st,分别表示起点和终点。
    2. 输出描述
      • 输出从起点 s 到终点 t 的最短路径长度。

    解题思路

    这个问题可以通过以下几种算法来解决:

    1. Dijkstra 算法
      • Dijkstra 算法适用于单源最短路径问题,即从一个固定起点到所有其他点的最短路径。
      • 可以使用优先队列(最小堆)优化时间复杂度。
    2. Floyd-Warshall 算法
      • Floyd-Warshall 算法适用于多源最短路径问题,即任意两点之间的最短路径。
      • 时间复杂度为 (O(N^3)),适用于点数较少的情况。
    3. Bellman-Ford 算法
      • Bellman-Ford 算法可以处理带有负权边的图,但时间复杂度为 (O(NM))。

    代码实现(Dijkstra 算法)

    以下是一个使用 Dijkstra 算法求解该问题的 Python 代码示例:

    import heapq

    def dijkstra(graph, start): n = len(graph) dist = [float('inf')] * n dist[start] = 0 pq = [(0, start)]

    while pq:
        current_dist, u = heapq.heappop(pq)
        if current_dist > dist[u]:
            continue
        for v, weight in graph[u]:
            distance = current_dist + weight
            if distance < dist[v]:
                dist[v] = distance
                heapq.heappush(pq, (distance, v))
    return dist

    def main(): import sys input = sys.stdin.read data = input().split()

    index = 0
    N = int(data[index])
    index += 1
    M = int(data[index])
    index += 1
    
    graph = [[] for _ in range(N)]
    for _ in range(M):
        u = int(data[index]) - 1
        index += 1
        v = int(data[index]) - 1
        index += 1
        w = int(data[index])
        index += 1
        graph[u].append((v, w))
        graph[v].append((u, w))
    
    s = int(data[index]) - 1
    index += 1
    t = int(data[index]) - 1
    
    dist = dijkstra(graph, s)
    print(dist[t])

    if name == "main": main()

    注意事项

    1. 输入输出处理
      • 在实际比赛中,输入输出处理需要高效,通常使用 sys.stdin.readsys.stdout.write
    2. 图的数据结构
      • 使用邻接表表示图,可以高效地遍历边的集合。
    3. 算法选择
      • 根据问题的具体要求和图的特点选择合适的算法。

    总结

    POJ 2449 是一个典型的最短路径问题,通过掌握 Dijkstra、Floyd-Warshall 或 Bellman-Ford 等算法,可以有效地解决此类问题。在实际编程中,需要注意细节处理和代码优化,以提高程序的运行效率。

  • Heavy Transportation,POJ,1797

    题目描述:

    给出一张无向图,每条边都有一个最大承重值,现在要从起点走到终点,求出一条路径,使得路径上所有边的最小承重值最大。

    输入格式:

    第一行一个整数T,表示数据组数。

    每组数据第一行是两个整数N和M,N表示点的个数,M表示边的个数。

    接下来M行,每行三个整数a b c,表示点a和点b之间有一条边,承重为c。

    最后一行是两个整数S和E,表示起点和终点。

    输出格式:

    每组数据输出一行,一个整数,表示最大的最小承重值。

    解题思路:

    这是一个经典的二分图问题,可以使用二分搜索结合深度优先搜索(DFS)或者广度优先搜索(BFS)来解决。

    1. 二分搜索范围:最小承重值的范围在所有边权重的最小值到最大值之间。我们可以对这个范围进行二分搜索。
    2. 可行性检查:在二分搜索的每一步,我们需要检查是否存在一条从起点到终点的路径,使得路径上所有边的最小承重值不小于当前二分搜索的中值。这可以通过DFS或BFS来实现。
    3. DFS/BFS实现:在DFS或BFS过程中,我们只考虑那些承重大于等于当前中值的边。

    具体步骤如下:

    1. 读取输入:读取所有数据,构建图的邻接表。
    2. 二分搜索
      • 初始化二分搜索的上下界,下界为所有边权重的最小值,上界为最大值。
      • 在每次二分搜索中,取中值,检查是否存在从起点到终点的有效路径。
      • 如果存在,则说明当前中值可行,调整下界;否则调整上界。
    3. 输出结果:对于每组数据,输出最大的最小承重值。

    代码实现(Python示例):

    def main(): import sys input = sys.stdin.read data = input().split()

    index = 0
    T = int(data[index])
    index += 1
    results = []
    
    for _ in range(T):
        N = int(data[index])
        M = int(data[index + 1])
        index += 2
    
        from collections import defaultdict
        graph = defaultdict(list)
        edge_weights = []
    
        for __ in range(M):
            a = int(data[index])
            b = int(data[index + 1])
            c = int(data[index + 2])
            index += 3
            graph[a].append((b, c))
            graph[b].append((a, c))
            edge_weights.append(c)
    
        S = int(data[index])
        E = int(data[index + 1])
        index += 2
    
        def can_reach(mid):
            from collections import deque
            queue = deque([S])
            visited = set([S])
    
            while queue:
                node = queue.popleft()
                if node == E:
                    return True
                for neighbor, weight in graph[node]:
                    if weight >= mid and neighbor not in visited:
                        visited.add(neighbor)
                        queue.append(neighbor)
            return False
    
        low, high = min(edge_weights), max(edge_weights)
        best = 0
    
        while low <= high:
            mid = (low + high) // 2
            if can_reach(mid):
                best = mid
                low = mid + 1
            else:
                high = mid - 1
    
        results.append(best)
    
    for result in results:
        print(result)

    if name == "main": main()

    说明:

    1. 输入读取:使用sys.stdin.read一次性读取所有输入,然后通过索引分割处理。
    2. 图构建:使用邻接表存储图,每个节点存储其邻居和对应的边权重。
    3. 二分搜索:通过二分搜索确定最大的最小承重值。
    4. 可行性检查:使用BFS检查在当前中值下是否存在从起点到终点的路径。

    这个代码实现了题目要求的功能,通过二分搜索和BFS结合的方式高效地解决了问题。可以根据实际需要调整和优化。

  • Til the Cows Come Home,POJ,2387

    《Til the Cows Come Home》是POJ(北京大学在线评测系统)上的一道经典路径规划问题,题目编号为2387。这道题目考察的是图论中的最短路径算法,通常可以使用Dijkstra算法或者Bellman-Ford算法来解决。

    题目描述

    题目大意是有一些农场和奶牛,你需要从起点农场走到终点农场,途中经过一些其他的农场。每个农场之间的道路都有一定的距离,要求找到从起点到终点的最短路径。

    输入格式

    • 第一行包含两个整数N和T,分别表示农场的数量和道路的数量。
    • 接下来的T行,每行包含三个整数A、B和C,表示从农场A到农场B有一条距离为C的道路。

    输出格式

    • 输出从起点农场(编号为1)到终点农场(编号为N)的最短路径长度。

    解决思路

    1. 建图:使用邻接矩阵或邻接表来表示农场之间的道路和距离。
    2. 选择算法
      • Dijkstra算法:适用于没有负权边的图,时间复杂度为O(V^2)或使用优先队列优化后为O((V+E)logV)。
      • Bellman-Ford算法:适用于有负权边的图,时间复杂度为O(VE)。

    示例代码(使用Dijkstra算法)

    #include #include #include #include

    using namespace std;

    struct Edge { int to, weight; };

    vector adj[1001]; // 邻接表 int dist[1001]; // 距离数组

    void dijkstra(int start) { priority_queue , vector

    , greater

    pq; fill(dist, dist + 1001, INT_MAX); dist[start] = 0; pq.push({0, start});

    while (!pq.empty()) {
        int d = pq.top().first;
        int u = pq.top().second;
        pq.pop();
    
        if (d > dist[u]) continue;
    
        for (auto &edge : adj[u]) {
            int v = edge.to;
            int weight = edge.weight;
    
            if (dist[u] + weight < dist[v]) {
                dist[v] = dist[u] + weight;
                pq.push({dist[v], v});
            }
        }
    }

    }

    int main() { int N, T; cin >> N >> T;

    for (int i = 0; i < T; ++i) {
        int A, B, C;
        cin >> A >> B >> C;
        adj[A].push_back({B, C});
        adj[B].push_back({A, C}); // 如果是无向图需要这句
    }
    
    dijkstra(1);
    
    cout << dist[N] << endl;
    
    return 0;

    }

    注意事项

    1. 输入输出:注意输入输出的格式,确保读取和输出数据的正确性。
    2. 边界条件:处理一些特殊情况,比如没有路径的情况。
    3. 优化:对于大规模数据,可以考虑使用优先队列优化Dijkstra算法。

    通过上述代码和思路,你应该能够解决《Til the Cows Come Home》这道题目。如果有更多细节需要讨论,欢迎继续提问!

  • Network Flow,POJ,1459

    问题背景

    Network Flow(网络流)是计算机科学中的一个重要概念,特别是在图论和算法设计中。它涉及到在一个网络(通常是有向图)中从一个源点向一个汇点输送流量的最大化问题。这类问题在多个领域都有广泛的应用,比如交通网络、通信网络、物流配送等。

    POJ(Programming Online Judge)是一个著名的在线编程评测系统,提供了大量的算法题目供编程爱好者练习和比赛。其中,题目编号1459就是关于网络流的一个经典问题。

    POJ 1459 题目描述

    题目名称:Power Network

    问题描述:

    在一个电力网络中,有若干个发电站、变电站和用户。发电站产生电力,变电站可以传输电力,用户消耗电力。题目要求你计算从发电站到用户的最小电力传输成本。

    输入:

    • 第一行包含四个整数:N(变电站数量)、M(发电站数量)、K(用户数量)、L(连接数量)。
    • 接下来的L行,每行包含四个整数:a, b, c, d,表示从a到b有一条连接,传输电力的成本为c,最大传输量为d。

    输出:

    • 输出最小电力传输成本。

    解题思路

    1. 建模:将问题转化为一个网络流问题。发电站作为源点,用户作为汇点,变电站作为中间节点,连接作为边。
    2. 使用最小费用最大流算法
      • 最大流:首先需要计算从源点到汇点的最大流量。
      • 最小费用:在保证最大流量的前提下,计算最小的传输成本。
    3. 算法选择:常用的算法有Edmonds-Karp算法(用于计算最大流)和费用流算法(如Successive Shortest Path算法)。

    具体实现步骤

    1. 建图
      • 创建一个有向图,节点包括发电站、变电站和用户。
      • 根据输入的连接信息,添加边并设置容量和费用。
    2. 计算最大流
      • 使用Edmonds-Karp算法或其他最大流算法计算从源点到汇点的最大流量。
    3. 计算最小费用
      • 在最大流的基础上,使用费用流算法计算最小费用。

    代码示例(Python)

    import sys from collections import deque

    def bfs(s, t, parent, capacity, n): visited = [False] * n queue = deque([s]) visited[s] = True

    while queue:
        u = queue.popleft()
    
        for v in range(n):
            if not visited[v] and capacity[u][v] > 0:  # 有剩余容量
                queue.append(v)
                visited[v] = True
                parent[v] = u
                if v == t:
                    return True
    return False

    def edmonds_karp(s, t, capacity, n): parent = [-1] * n max_flow = 0

    while bfs(s, t, parent, capacity, n):
        path_flow = float('Inf')
        s = t
    
        while s != parent[s]:
            path_flow = min(path_flow, capacity[parent[s]][s])
            s = parent[s]
    
        v = t
        while v != parent[v]:
            u = parent[v]
            capacity[u][v] -= path_flow
            capacity[v][u] += path_flow
            v = parent[v]
    
        max_flow += path_flow
    
    return max_flow

    def main(): input = sys.stdin.read data = input().split() idx = 0

    N = int(data[idx])
    M = int(data[idx + 1])
    K = int(data[idx + 2])
    L = int(data[idx + 3])
    idx += 4
    
    s = 0
    t = N + M + K + 1
    n = t + 1
    
    capacity = [[0] * n for _ in range(n)]
    
    for _ in range(L):
        a = int(data[idx])
        b = int(data[idx + 1])
        c = int(data[idx + 2])
        d = int(data[idx + 3])
        idx += 4
    
        capacity[a][b] = d  # 设置容量
        capacity[b][a] = 0  # 反向边初始为0
    
    for i in range(1, M + 1):
        capacity[s][i] = float('Inf')  # 源点到发电站
    
    for i in range(N + M + 1, N + M + K + 1):
        capacity[i][t] = float('Inf')  # 用户到汇点
    
    max_flow = edmonds_karp(s, t, capacity, n)
    print(max_flow)

    if name == "main": main()

    注意事项

    1. 输入处理:注意输入格式和数据的读取。
    2. 图的结构:确保图的构建正确,特别是源点和汇点的连接。
    3. 算法实现:确保最大流算法和费用流算法的实现正确。

    总结

    POJ 1459是一个典型的网络流问题,通过建模和合适的算法可以实现最小电力传输成本的求解。理解和掌握网络流算法对于解决这类问题至关重要。希望上述思路和代码示例能帮助你更好地理解和解决该问题。

  • Drainage Ditches,POJ,1273

    《Drainage Ditches》是POJ(北京大学在线评测系统)上的一个经典网络流问题,题目编号为1273。这个问题通常被归类为最大流问题,是图论中的一个重要概念。

    题目描述

    题目大意是有若干条排水沟,每条排水沟有一定的容量,现在需要计算从源点(通常标记为S)到汇点(通常标记为T)的最大流量。

    输入格式

    • 第一行有两个整数N和M,分别表示排水沟的数量和连接点的数量。
    • 接下来的N行,每行有三个整数,分别表示一条排水沟的起点、终点和容量。

    输出格式

    • 输出一个整数,表示从源点到汇点的最大流量。

    解决思路

    这个问题可以通过最大流算法来解决,常见的最大流算法有:

    1. Ford-Fulkerson算法
    2. Edmonds-Karp算法(Ford-Fulkerson算法的改进版,使用BFS寻找增广路径)
    3. Dinic算法

    示例代码(使用Edmonds-Karp算法)

    以下是一个使用Edmonds-Karp算法实现的示例代码:

    #include #include #include #include

    using namespace std;

    const int MAXN = 210; const int INF = 1e9;

    int N, M; int capacity[MAXN][MAXN]; int flow[MAXN][MAXN]; int parent[MAXN]; vector adj[MAXN];

    int bfs(int s, int t) { memset(parent, -1, sizeof(parent)); queue

    q; q.push({s, INF});

    while (!q.empty()) {
        int u = q.front().first;
        int f = q.front().second;
        q.pop();
    
        for (int v : adj[u]) {
            if (parent[v] == -1 && capacity[u][v] - flow[u][v] > 0) {
                parent[v] = u;
                int new_flow = min(f, capacity[u][v] - flow[u][v]);
                if (v == t) return new_flow;
                q.push({v, new_flow});
            }
        }
    }
    
    return 0;

    }

    int edmondsKarp(int s, int t) { int max_flow = 0; while (true) { int f = bfs(s, t); if (f == 0) break; max_flow += f; int v = t; while (v != s) { int u = parent[v]; flow[u][v] += f; flow[v][u] -= f; v = u; } } return max_flow; }

    int main() { cin >> N >> M; memset(capacity, 0, sizeof(capacity)); memset(flow, 0, sizeof(flow));

    for (int i = 0; i < N; ++i) {
        int u, v, c;
        cin >> u >> v >> c;
        capacity[u][v] += c;
        adj[u].push_back(v);
        adj[v].push_back(u); // 为了处理反向流
    }
    
    cout << edmondsKarp(1, M) << endl;
    return 0;

    }

    代码解释

    1. 数据结构
      • capacity[MAXN][MAXN]:存储每条边的容量。
      • flow[MAXN][MAXN]:存储当前流量。
      • parent[MAXN]:用于记录BFS过程中的父节点。
      • adj[MAXN]:邻接表,存储每个节点的邻接节点。
    2. BFS函数
      • 用于寻找从源点s到汇点t的增广路径,并返回该路径上的最小剩余容量。
    3. Edmonds-Karp函数
      • 使用BFS不断寻找增广路径,并更新流量,直到找不到增广路径为止。
    4. 主函数
      • 读取输入,初始化数据结构,调用Edmonds-Karp算法计算最大流,并输出结果。

    注意事项

    • 在实际比赛中,可能需要对代码进行优化,比如使用更高效的数据结构或算法。
    • 确保输入输出格式正确,避免因格式问题导致错误。

    希望这个详细的解答能帮助你理解和解决《Drainage Ditches》这个问题。如果有更多疑问,欢迎继续提问!