【题解】BFS—迷宫问题(1)
【题目描述】
一个5*5的矩阵,矩阵内用0,1显示。其中,0是路,表示这个点可以走,1是墙表示这个点不可以走。
问,从给定的矩阵中从左上角到右下角最少需要走多少步?
注:题目保证有解(不存在左上角和右下角为1的情况)
【输入描述】
一个5*5的矩阵
【输出描述】
一行,表示最少要走多少步?
【样例输入】
0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0
【样例输出】
8
【题目描述】
一个5*5的矩阵,矩阵内用0,1显示。其中,0是路,表示这个点可以走,1是墙表示这个点不可以走。
问,从给定的矩阵中从左上角到右下角最少需要走多少步?
注:题目保证有解(不存在左上角和右下角为1的情况)
【输入描述】
一个5*5的矩阵
【输出描述】
一行,表示最少要走多少步?
【样例输入】
0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0
【样例输出】
8
【题目描述】
给定一个 n×m的二维整数数组,用来表示一个迷宫,数组中只包含 0 或 1,其中 0 表示可以走的路,1 表示不可通过的墙壁。
最初,有一个人位于左上角 (1,1) 处,已知该人每次可以向上、下、左、右任意一个方向移动一个位置。
请问,该人从左上角移动至右下角 (n,m)处,至少需要移动多少次。
数据保证 (1,1)处和 (n,m)处的数字为 0,且一定至少存在一条通路
【输入描述】
第一行包含两个整数 n 和 m。
接下来 n行,每行包含 m 个整数(0 或 1),表示完整的二维数组迷宫。
【输出描述】
输出一个整数,表示从左上角移动至右下角的最少移动次数。
【样例输入】
5 5 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0
【样例输出】
8
【数据范围】
1≤n,m≤100
【题目描述】
有一实数序列A[1]、A[2] 、A[3] 、……A[n-1] 、A[n] (n<10000),若i<j,并且A[i]>A[j],则称A[i]与A[j]构成了一个逆序对,求数列A中逆序对的个数。
例如,5 2 4 6 2 3 2 6,可以组成的逆序对有
(5 2),(5 4),(5 2),(5 3),(5 2),
(4 2),(4 3),(4 2),
(6 2),(6 3),(6 2),
(3 2)
共:12个
【输入描述】
共两行,第一行有一个正整数n,第二行有n个整数。
【输出描述】
只有一行为逆序对个数。
【样例输入】
8 5 2 4 6 2 3 2 6
【样例输出】
12
【题目描述】
Prince对他在这片大陆上维护的秩序感到满意,于是决定启程离开艾泽拉斯。在他动身之前,Prince决定赋予King_Bette最强大的能量以守护世界、保卫这里的平衡与和谐。在那个时代,平衡是个梦想。因为有很多奇异的物种拥有各种不稳定的能量,平衡瞬间即被打破。KB决定求助于你,帮助他完成这个梦想。
一串数列即表示一个世界的状态。
平衡是指这串数列以升序排列。而从一串无序数列到有序数列需要通过交换数列中的元素来实现。KB的能量只能交换相邻两个数字。他想知道他最少需要交换几次就能使数列有序。
【输入描述】
第一行为数列中数的个数n,第二行为n ≤ 10000个数。表示当前数列的状态。
【输出描述】
输出一个整数,表示最少需要交换几次能达到平衡状态。
【样例输入】
4 2 1 4 3
【样例输出】
2
【题目描述】
有2n个棋子(n≥4)排成一行,开始位置为白子全部在左边,黑子全部在右边,如下图为n=5的情形:○○○○○●●●●●
移动棋子的规则是:每次必须同时移动相邻的两个棋子,颜色不限,可以左移也可以右移到空位上去,但不能调换两个棋子的左右位置。每次移动必须跳过若干个棋子(不能平移),要求最后能移成黑白相间的一行棋子。
如n=5时,成为:○●○●○●○●○●
任务:编程打印出移动过程。
【输入描述】
输入n。
【输出描述】
移动过程。
【样例输入】
7
【样例输出】
step 0:ooooooo*******-- step 1:oooooo--******o* step 2:oooooo******--o* step 3:ooooo--*****o*o* step 4:ooooo*****--o*o* step 5:oooo--****o*o*o* step 6:oooo****--o*o*o* step 7:ooo--***o*o*o*o* step 8:ooo*o**--*o*o*o* step 9:o--*o**oo*o*o*o* step10:o*o*o*--o*o*o*o* step11:--o*o*o*o*o*o*o*
【题目描述】
设有N个选手进行循环比赛,其中N=2M,要求每名选手要与其他N-1名选手都赛一次,每名选手每天比赛一次,循环赛共进行N-1天,要求每天没有选手轮空。
【输入描述】
输入:M。
【输出描述】
输出:表格形式的比赛安排表。一行各数据间用一个空格隔开。
【样例输入】
3
【样例输出】
1 2 3 4 5 6 7 8 2 1 4 3 6 5 8 7 3 4 1 2 7 8 5 6 4 3 2 1 8 7 6 5 5 6 7 8 1 2 3 4 6 5 8 7 2 1 4 3 7 8 5 6 3 4 1 2 8 7 6 5 4 3 2 1
前言
所谓分治算法就是指分而治之,即将较大规模的问题分解成几个较小规模的问题,通过对较小问题的求解达到对整个问题的求解。当我们将问题分解成两个较小问题求解时的分治方法称为二分法。
比如,我们玩过最简单的猜数游戏,一开始,对方先想一个1000以内的正整数,然后你给出一个数x。对方只要回答“比x大”或者“比x小”或者“猜中”。
开始猜测是1到1000之间,你可以先猜500。运气好的一次猜中,如果比500大,显然结果不是1到500之间,那么下一次就猜501到1000。如果比500下,那么下次就猜1到499。只要每次都猜测区间的中间点,这样就可以把猜测区间缩小一半。这样不超过10次询问区间就可以缩小为1,答案就会猜中了,这就是二分的基本思想。
基本思想及策略
分治法的设计思想是:将一个难以直接解决的大问题,分割成一些规模较小的相同问题,以便各个击破,分而治之。
分治策略是:对于一个规模为n的问题,若该问题可以容易地解决(比如说规模n较小)则直接解决,否则将其分解为k个规模较小的子问题,这些子问题互相独立且与原问题形式相同,递归地解这些子问题,然后将各子问题的解合并得到原问题的解。这种算法设计策略叫做分治法。
如果原问题可分割成k个子问题,1<k≤n,且这些子问题都可解并可利用这些子问题的解求出原问题的解,那么这种分治法就是可行的。由分治法产生的子问题往往是原问题的较小模式,这就为使用递归技术提供了方便。在这种情况下,反复应用分治手段,可以使子问题与原问题类型一致而其规模却不断缩小,最终使子问题缩小到很容易直接求出其解。这自然导致递归过程的产生。分治与递归像一对孪生兄弟,经常同时应用在算法设计之中,并由此产生许多高效算法。
分治法所能解决的问题一般具有以下几个特征:
1) 该问题的规模缩小到一定的程度就可以容易地解决
2) 该问题可以分解为若干个规模较小的相同问题,即该问题具有最优子结构性质。
3) 利用该问题分解出的子问题的解可以合并为该问题的解;
4) 该问题所分解出的各个子问题是相互独立的,即子问题之间不包含公共的子子问题。
第一条特征是绝大多数问题都可以满足的,因为问题的计算复杂性一般是随着问题规模的增加而增加;
第二条特征是应用分治法的前提它也是大多数问题可以满足的,此特征反映了递归思想的应用;、
第三条特征是关键,能否利用分治法完全取决于问题是否具有第三条特征,如果具备了第一条和第二条特征,而不具备第三条特征,则可以考虑用贪心法或动态规划法。
第四条特征涉及到分治法的效率,如果各子问题是不独立的则分治法要做许多不必要的工作,重复地解公共的子问题,此时虽然可用分治法,但一般用动态规划法较好。
应用
(1)二分搜索
(11)一元三次方程求解
快速排序:
void qsort(int left, int right){ int i=left; j =right; mid=a[left+right]/2; while(i<=j){ while(a[i]<mid) i++; while(a[j>mid]) j--; if(i<=j){ swap(a[i],a[j]); i++; j--; } } if(left<j) qsort(left,j); if(i<right) qsort(i,right); }
一元三次方程求解:
描述
有形如:ax3+bx2+cx+d=0 这样的一个一元三次方程。
给出该方程中各项的系数(a,b,c,d 均为实数),并约定该方程存在三个不同实根(根的范围在-100至100之间),且根与根之差的绝对值>=1。要求由小到大依次在同一行输出这三个实根(根与根之间留有空格),并精确到小数点后2位。
输入
一行,包含四个实数a,b,c,d,相邻两个数之间用单个空格隔开。
输出
一行,包含三个实数,为该方程的三个实根,按从小到大顺序排列,相邻两个数之间用单个空格隔开,精确到小数点后2位。
样例输入
1.0 -5.0 -4.0 20.0
样例输出
-2.00 2.00 5.00