国王与骑士问题
具体要求如下:
(1):初始状态:一个国王和N个骑士分布在8*8的棋盘上 0 <= N <=63。
(2):目标状态:国王和所有的骑士走到同一个格子里。
(3):游戏规则:在一次移动中,国王可以走到相邻的八个格子里;骑士可以走八个方向的“日”字;国王和某个骑士相遇后,可以由骑士带着移动。
(4):要求:编写算法解决问题,用最少的总移动步数达到目标状态。
输入格式:
输入第一行给出4个正整数N、M、S、D,其中N(2≤N≤500)是城市的个数,顺便假设城市的编号为0 ~ (N−1);M是快速道路的条数;S是出发地的城市编号;D是目的地的城市编号。第二行给出N个正整数,其中第i个数是第i个城市的救援队的数目,数字间以空格分隔。随后的M行中,每行给出一条快速道路的信息,分别是:城市1、城市2、快速道路的长度,中间用空格分开,数字均为整数且不超过500。输入保证救援可行且最优解唯一。
输出格式:
第一行输出最短路径的条数和能够召集的最多的救援队数量。第二行输出从S到D的路径中经过的城市编号。数字间以空格分隔,输出结尾不能有多余空格。
输入样例:
4 5 0 3
20 30 40 10
0 1 1
1 3 2
0 3 3
0 2 2
2 3 2
输出样例:
2 60
0 1 3
代码如下:
#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;
#define INF 10005
int n,m,c,d;
int edge[510][510]; //储存各城市之间的连通关系
int weight[510]; //储存各城市的救援队的数目
int dist[510]; //储存出发点到城市i的最短路径
int num[510]; //表示从出发点到城市i的最短路径的条数
int w[510]; //表示从出发点到城市i的救援队数目的和
int s[510]; //储存已访问的点集
int path[510]; //保存以第i个结点为终点的最短路径的前一个结点的编号
//path的目的是为了后续输出路径的时候有迹可循
void Dijkstra(int v){
fill(dist,dist + 510,INF);//一系列初始化操作
dist[v] = 0;
w[v] = weight[v];
num[v] = 1;
path[v] = -1;
for(int i = 0;i < n;i ++){
int u = -1,minx = INF;
for(int j = 0;j < n;j ++){
if(minx > dist[j] && s[j] == 0){//从未被访问过的节点中找到最小的节点
u = j;
minx = dist[j];
}
}
if(u == -1) break;//不连通
s[u] = 1;//将找到的节点设置为已访问
for(int j = 0;j < n;j ++){
if(s[j] == 0 && edge[u][j] != INF){//u到j可通且未被访问
if(dist[u] + edge[u][j] < dist[j]){//若经过u点再到j点的最短路径比直接从起点到j点的最短路径短,则更新
dist[j] = dist[u] + edge[u][j];
num[j] = num[u];
w[j] = w[u] + weight[j];//救援队数目增加
path[j] = u;
}else if(dist[u] + edge[u][j] == dist[j]){//若经过u点再到j点的最短路径和直接从起点到j点的最短路径一样长,也更新
num[j] = num[j] + num[u];
if(w[u] + weight[j] > w[j]){
w[j] = w[u] + weight[j];
path[j] = u;
}
}
}
}
}
}
int main(){
cin >> n >> m >> c >> d;
for(int i = 0;i < n;i ++){
cin >> weight[i];
}
for(int i = 0;i < n;i ++){//初始化
for(int j = 0;j < n;j ++){
edge[i][j] = INF;
}
}
for(int i = 0;i < m;i ++){
int a,b,l;
cin >> a >> b >> l;
edge[a][b] = edge[b][a] = l;
}
Dijkstra(c);
cout << num[d] << " " << w[d] << endl;
stack<int> ss;
ss.push(d);
while(path[d] != 0){//这里就体现了path的作用,就是为了打印路径
ss.push(path[d]);
d = path[d];
}
cout << c;
while(!ss.empty()){
cout << " " << ss.top();
ss.pop();
}
return 0;
}
我感觉这种题目基本上都有这么几个数组
edge[][] :存储两个节点之间的连通关系
dist[] :存储从起点到第i个点的最短路径,初始时全初始化为INF,因为在运行Dijkstra算法的时候需要不断的更新成一个更小的值(毕竟是找最短路径)
s[]:这个集合表示已访问的节点,若已访问则为1,未访问则为0,初始时都为0
path[]:这个数组存储以第i个结点为终点的最短路径的前一个节点,存在目的是为了后续打印最短路径
其他的都是根据题目随机应变