图论
朴素/堆优化Dijkstra(正权边无环最短路)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int dist[100000],g[600][600],st[100000];
int n,m;
void d()
{
memset(dist,0x3f,sizeof(dist));
dist[1]=0;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
int t=-1;
for(int j=1;j<=n;j++)
{
if(!st[j]&&(t==-1||dist[j]<dist[t]))
{
t=j;
}
}
st[t]=1;
for(int j=1;j<=n;j++)
{
dist[j]=min(dist[j],dist[t]+g[t][j]);
}
}
}
int main()
{
memset(g,0x3f,sizeof(g));
cin>>n>>m;
for(int i=1;i<=m;i++)
{
int a,b,w;
cin>>a>>b>>w;
g[a][b]=min(g[a][b],w);
}
d();
if(dist[n]==0x3f3f3f3f)
cout<<-1;
else
cout<<dist[n];
return 0;
}
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 150010, MAXN = 0x3f3f3f3f;
int h[N], e[N], ne[N], w[N], idx;
int st[N], dis[N];
typedef pair<int, int> PII;
priority_queue<PII, vector<PII>, greater<PII> > heap;
int n, m;
void add(int a, int b, int d)
{
e[idx] = b;
w[idx] = d;
ne[idx] = h[a];
h[a] = idx ++;
}
int d()
{
memset(dis,0x3f,sizeof dis);
dis[1]=0;
heap.push({0,1});
while(heap.size())
{
PII t=heap.top();
heap.pop();
int d=t.first,u=t.second;
if(st[u])continue;
st[u]=1;
for(int i=h[u];i!=-1;i=ne[i])
{
int v=e[i];
if(dis[v]>d+w[i])
{
dis[v]=d+w[i];
heap.push({dis[v],v});
}
}
}
if(dis[n]==MAXN)
return -1;
else
return dis[n];
}
int main()
{
memset(h, -1, sizeof h);
scanf("%d%d", &n, &m);
for(int i = 1;i <= m; i++){
int a, b, d;
scanf("%d%d%d", &a, &b, &d);
add(a, b, d);
}
int t = d();
printf("%d\n", t);
return 0;
}
spfa算法(负权边无负环)
const int INF = 0x3f3f3f3f;
int n; // 总点数
int h[N], w[M], e[M], ne[M], idx; // 邻接表存储所有边
int dist[N]; // 存储每个点到1号点的最短距离
bool st[N]; // 存储每个点是否在队列中
// 求1号点到n号点的最短路距离,如果从1号点无法走到n号点则返回-1
int spfa()
{
memset(dist, 0x3f, sizeof dist);
dist[1] = 0;
queue<int> q;
q.push(1);
st[1] = true;
while (q.size())
{
int u = q.front();
q.pop();
st[u] = false;
for (int i = h[u]; i != -1; i = ne[i])
{
int v = e[i];
if (dist[v] > dist[u] + w[i])
{
dist[v] = dist[u] + w[i];
if (!st[v]) // 如果队列中已存在j,则不需要将j重复插入
{
q.push(v);
st[v] = true;
}
}
}
}
if (dist[n] == INF) return INF;
return dist[n];
}
Bellman-ford算法(负权边无负环)(有边数限制的最短路)
const int N = 510, M = 10010, INF = 0x3f3f3f3f;
//边,表示点a到点b的距离为w
struct edge{
int a, b, w;
}ed[M];
//使用backup[]备份dis[]
//使用之前的最短距离更新当前最短距离,防止发生串联
int dis[N], backup[N];
int n, m, k;
int bellman_ford(){
memset(dis, 0x3f, sizeof dis);
dis[1] = 0;
//循环k次求经过不超过k条边走到每个点的最短距离
for(int i = 1; i <= k ; i ++){
memcpy(backup, dis, sizeof dis);
for(int j = 1; j <= m; j ++){ //遍历每条边,进行松弛
int a = ed[j].a, b = ed[j].b, w = ed[j].w;
dis[b] = min(dis[b], backup[a] + w);
}
}
//在松弛过程中可能会改变到n点最短距离,但实际并不存在到n点的最短路径
if(dis[n] < INF / 2) return dis[n];
else return INF;
}
Kruskal算法(最小生成树)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=100100;
struct edge
{
int a,b,w;
} e[2*N];
int n,m;
int p[N];
int cnm(const edge &e1,const edge &e2)
{
return e1.w<e2.w;
}
int find(int x)
{
if(p[x]!=x) p[x]=find(p[x]);
return p[x];
}
int kruskal()
{
sort(e+1, e+1 + m, cnm);
for (int i = 1; i <= n; i ++ ) p[i] = i;
int res = 0, cnt = 1;
for (int i = 0; i < m; i ++ )
{
int a = e[i].a, b = e[i].b, w = e[i].w;
a = find(a), b = find(b);
if (a != b)
{
p[a] = b;
res += w;
cnt ++ ;
}
}
if (cnt < n - 1) return 0x3f3f3f3f;
return res;
}
int main()
{
cin>>n>>m;
for(int i=1;i<=m;i++)
{
cin>>e[i].a>>e[i].b>>e[i].w;
}
int t=kruskal();
if(t==0x3f3f3f3f)
cout<<"impossible";
else
cout<<t;
}
prim求最小生成树
int n; // n表示点数
int g[N][N]; // 邻接矩阵,存储所有边
int dist[N]; // 存储其他点到当前最小生成树的距离
bool st[N]; // 存储每个点是否已经在生成树中
// 如果图不连通,则返回INF(值是0x3f3f3f3f), 否则返回最小生成树的树边权重之和
int prim()
{
memset(dist, 0x3f, sizeof dist);
int res = 0;
for (int i = 0; i < n; i ++ )
{
int t = -1;
for (int j = 1; j <= n; j ++ )
if (!st[j] && (t == -1 || dist[t] > dist[j]))
t = j;
if (i && dist[t] == INF) return INF;
if (i) res += dist[t];
st[t] = true;
for (int j = 1; j <= n; j ++ ) dist[j] = min(dist[j], g[t][j]);
}
return res;
}
数据结构
单链表
// head存储链表头,e[]存储节点的值,ne[]存储节点的next指针,idx表示当前用到了哪个节点
int head, e[N], ne[N], idx;
// 初始化
void init()
{
head = -1;
idx = 0;
}
// 在链表头插入一个数a
void insert(int a)
{
e[idx] = a, ne[idx] = head, head = idx ++ ;
}
// 将头结点删除,需要保证头结点存在
void remove()
{
head = ne[head];
}
双链表
// e[]表示节点的值,l[]表示节点的左指针,r[]表示节点的右指针,idx表示当前用到了哪个节点
int e[N], l[N], r[N], idx;
// 初始化
void init()
{
//0是左端点,1是右端点
r[0] = 1, l[1] = 0;
idx = 2;
}
// 在节点a的右边插入一个数x
void insert(int a, int x)
{
e[idx] = x;
l[idx] = a, r[idx] = r[a];
l[r[a]] = idx, r[a] = idx ++ ;
}
// 删除节点a
void remove(int a)
{
l[r[a]] = l[a];
r[l[a]] = r[a];
}
栈
// tt表示栈顶
int stk[N], tt = 0;
// 向栈顶插入一个数
stk[ ++ tt] = x;
// 从栈顶弹出一个数
tt -- ;
// 栈顶的值
stk[tt];
// 判断栈是否为空
if (tt > 0)
{
}
队列
//1、普通队列
// head 表示队头,tail表示队尾
int q[N], head = 0, tail = -1;
// 向队尾插入一个数
q[ ++ tail] = x;
// 从队头弹出一个数
head ++ ;
// 队头的值
q[head];
// 判断队列是否为空
if (head <= tail)
{
}
//2、循环队列
// head 表示队头,tail表示队尾的后一个位置
int q[N], head = 0, tail = 0;
// 向队尾插入一个数
q[tail ++ ] = x;
if (tail == N) tail = 0;
// 从队头弹出一个数
head ++ ;
if (head == N) head = 0;
// 队头的值
q[head];
// 判断队列是否为空
if (head != tail)
{
}
单调栈
int tt = 0;
for (int i = 1; i <= n; i ++ )
{
while (tt && check(stk[tt], i)) tt -- ;
stk[ ++ tt] = i;
}
单调队列(滑动窗口)
int hh = 0, tt = -1;
for (int i = 0; i < n; i ++ )
{
while (hh <= tt && check_out(q[hh])) hh ++ ; // 判断队头是否滑出窗口
while (hh <= tt && check(q[tt], i)) tt -- ;
q[ ++ tt] = i;
}
KMP算法
//s[]是长文本,p[]是模式串,n是s的长度,m是p的长度,求模式串的ne数组
ne[1]=0; //初始状态
for(int i=2, j=0; i<=m;i++){
//j没有回到起点,并且没有匹配成功
if(j&&p[j+1]!=p[i]) j=ne[j];
if(p[j+1]==p[i]) j++; //匹配成功
ne[i]=j; //将当前匹配个数赋值给ne[i]
}
//kmp匹配
for(int i=1, j=0;i<=n;i++){
//j没有回到起点(即没有重新开始匹配),并且模式串的下一个字符跟文本串当前字符匹配失败
if(j&&p[j+1]!=s[i])
j=ne[j]; //回溯模式串的指针j,从ne[j]开始继续匹配,相当于将模式串后移
if(p[j+1]==s[i]) //匹配成功
j++;//模式串指针j后移,继续匹配下一个字符
if(j==n){//模式串匹配完毕
printf("%d ", i-n); //输出匹配起点位置
j=ne[j];//移动模式串指针j,继续下一次匹配
}
}
trie字符串统计
/*
son[p][u]保存每个结点的孩子结点的编号,0号点既是根节点,又是空结点
cnt[i]表示已某个位置结尾的单词出现了多少次
idx结点编号
s[]保存待插入或查询的字符串
*/
int son[N][26], cnt[N], idx;
char s[N];
void insert(char s[]){
int p=0; //从根结点开始查询
for(int i=0;s[i];i++){//从前向后遍历字符串
int u=s[i]-'a'; //将当前字符映射为[0...25]的一个数字
if(!son[p][u]) son[p][u]=++idx; //为当前根结点分配一个子结点
p=son[p][u]; //将子结点作为新的根结点,继续处理下一个字符
}
cnt[p]++; //以p结尾的单词增加一个
}
int query(char s[]){
int p=0; //从根结点开始查询
for(int i=0;s[i];i++){
int u=s[i]-'a';//将当前字符映射为[0...25]的一个数字
if(!son[p][u]) return 0; //如果不存在该字符,即没有找到,返回0
p=son[p][u];//将子结点作为新的根结点,继续处理下一个字符
}
return cnt[p]; //返回以p结尾的单词出现次数
}
合并集合
int p[N]; //存储每个点的祖宗节点
// 返回x的祖宗节点,并进行路径压缩
int find(int x)
{
// find(p[x]) 递归查找p[x]的祖宗节点
// p[x] = find(p[x]); 路径压缩,将路径上所有点的都连接到祖宗节点
if (p[x] != x) p[x] = find(p[x]);
return p[x];
}
// 初始化,假定节点编号是1~n
for (int i = 1; i <= n; i ++ ) p[i] = i;
// 合并a和b所在的两个集合:
p[find(a)] = find(b);
连通块中点的数量
int p[N], size[N];
//p[]存储每个点的祖宗节点, size[]只有祖宗节点的有意义,表示祖宗节点所在集合中的点的数量
// 返回x的祖宗节点
int find(int x)
{
if (p[x] != x) p[x] = find(p[x]);
return p[x];
}
// 初始化,假定节点编号是1~n
for (int i = 1; i <= n; i ++ )
{
p[i] = i;
size[i] = 1;
}
// 合并a和b所在的两个集合:
size[find(b)] += size[find(a)];
p[find(a)] = find(b);
堆
// h[N]存储堆中的值, h[1]是堆顶,x的左儿子是2x, 右儿子是2x + 1
// pos[k]存储第k个插入的点在堆中的位置
// ord[i]存储堆中下标是i的点是第几个插入的
// idx 记录插入顺序
// si 记录堆的大小
int h[N], pos[N], ord[N], idx, si;
// 交换两个点,及其映射关系
void heap_swap(int a, int b)
{
swap(pos[ord[a]],pos[ord[b]]);
swap(ord[a], ord[b]);
swap(h[a], h[b]);
}
void down(int u)
{
int t = u;
if (u * 2 <= size && h[u * 2] < h[t]) t = u * 2;
if (u * 2 + 1 <= size && h[u * 2 + 1] < h[t]) t = u * 2 + 1;
if (u != t)
{
heap_swap(u, t);
down(t);
}
}
void up(int u)
{
while (u / 2 && h[u] < h[u / 2])
{
heap_swap(u, u / 2);
u >>= 1;
}
}
// O(n)建堆
for (int i = n / 2; i; i -- ) down(i);
模拟散列表
//(1) 拉链法
int h[N], e[N], ne[N], idx;
// 向哈希表中插入一个数
void insert(int x)
{
int k = (x % N + N) % N;
e[idx] = x;
ne[idx] = h[k];
h[k] = idx ++ ;
}
// 在哈希表中查询某个数是否存在
bool find(int x)
{
int k = (x % N + N) % N;
for (int i = h[k]; i != -1; i = ne[i])
if (e[i] == x)
return true;
return false;
}
//(2) 开放寻址法
int h[N];
// 如果x在哈希表中,返回x的下标;如果x不在哈希表中,返回x应该插入的位置
int find(int x)
{
int t = (x % N + N) % N;
while (h[t] != null && h[t] != x)
{
t ++ ;
if (t == N) t = 0;
}
return t;
}
字符串哈希
//核心思想:将字符串看成P进制数,P的经验值是131或13331,取这两个值的冲突概率低
//小技巧:取模的数用2^64,这样直接用unsigned long long存储,溢出的结果就是取模的结果
typedef unsigned long long ULL;
ULL h[N], p[N]; // h[k]存储字符串前k个字母的哈希值, p[k]存储 P^k mod 2^64
// 初始化
p[0] = 1;
for (int i = 1; i <= n; i ++ )
{
h[i] = h[i - 1] * P + str[i];
p[i] = p[i - 1] * P;
}
// 计算子串 str[l ~ r] 的哈希值
ULL get(int l, int r)
{
return h[r] - h[l - 1] * p[r - l + 1];
}
排序
快速排序
void quickSort(int a[], int l, int r){
if(l >= r) return;
int i = l - 1, j = r + 1, v = a[l + r >> 1];
while(i < j)
{
do ++ i; while(a[i] < v);
do --j; while(a[j] > v);
if(i < j) swap(a[i], a[j]);
}
//注意,这里是到分成了[l,j]和[j + 1, r]两个区间
quickSort(a, l, j);
quickSort(a, j + 1, r);
}
归并排序
void mergeSort(int a[], int l, int r){
if(l>=r) return;//当只剩一个元素时,递归结束
int mid=l + r >>1; //找到中心位置
//分成两个区间处理
mergeSort(a, l, mid);//对左半区间进行归并排序
mergeSort(a, mid + 1, r);//对右半区间进行归并排序
//将a[]两个有序区间的数合并到b[]
int i = l, j = mid + 1, k = l;
while(i <= mid && j <= r){
//在两个区间中选择较小的数放入到b数组
if(a[i]<=a[j]) b[k++]=a[i++];
else b[k++]=a[j++];
}
//如果两边边区间还有剩余,则将剩余元素放入b数组
while(i <= mid) b[k++]=a[i++];
while(j <= r) b[k++]=a[j++];
//将b[]数据赋值到a[],继续排序
for(int i = l; i <= r; i++) a[i] = b[i];
}
逆序对的数量
#include <iostream>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 100010;
int a[N], b[N];
LL ans = 0;
void merge_sort(int l, int r)
{
if(l >= r) return;
int mid = l + r >> 1;
merge_sort(l, mid), merge_sort(mid + 1, r);
int i = l, j = mid + 1, k = l;
while(i <= mid && j <= r)
{
if(a[i] > a[j])
{
ans += mid - i + 1;
b[k ++] = a[j ++];
}
else b[k ++] = a[i ++];
}
while(i <= mid) b[k ++] = a[i ++];
while(j <= r) b[k ++] = a[j ++];
for(int i = l; i <= r; i ++) a[i] = b[i];
}
int main()
{
int n;
scanf("%d", &n);
for(int i = 0; i < n; i ++) scanf("%d", &a[i]);
merge_sort(0, n - 1);
cout << ans << endl;
return 0;
}
二分
数的范围
#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 100010;
int a[N];
int lower(int l, int r, int x)
{
while(l < r)
{
int mid = l + r >> 1;
if(a[mid] >= x) r = mid;
else l = mid + 1;
}
if(a[l] == x) return l;
else return -1;
}
int upper(int l, int r, int x)
{
while(l < r)
{
int mid = l + r + 1 >> 1;
if(a[mid] <= x) l = mid;
else r = mid - 1;
}
if(a[l] == x) return l;
else return -1;
}
int main()
{
int n, m;
cin >> n >> m;
for(int i = 0; i < n; i ++) cin >> a[i];
while(m --)
{
int x;
cin >> x;
int l = lower(0, n - 1, x);
int r = upper(0, n - 1, x);
cout << l << ' ' << r << endl;
}
return 0;
}
数的三次方根
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
double n;
double b(double l, double r)
{
const double eps = 1e-8;
while (r - l > eps)
{
double mid = (l + r) / 2;
if (mid*mid*mid>n) r = mid;
else l = mid;
}
return l;
}
int main()
{
cin>>n;
printf("%.6f",b(-100.0,100.0));
}
前缀和与差分
前缀和
#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 100010;
int s[N];
int main()
{
int n, m;
cin >> n >> m;
for(int i = 1; i <= n; i++){
int x;
cin >> x;
s[i] = s[i - 1] + x;
}
while(m--){
int l, r;
cin >> l >> r;
cout << s[r] - s[l - 1] << endl;
}
}
子矩阵的和
#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 1010;
int a[N][N],s[N][N];
int main()
{
int n, m, q;
cin >> n >> m >> q;
for(int i = 1; i <= n; i++)
for(int j = 1; j <= m; j++)
{
scanf("%d", &a[i][j]);
s[i][j] = s[i - 1][j] + s[i][j - 1] - s[i - 1][j - 1] + a[i][j];
}
while(q--)
{
int x1, y1, x2, y2;
scanf("%d%d%d%d", &x1, &y1, &x2, &y2);
printf("%d\n", s[x2][y2] - s[x1 - 1][y2] - s[x2][y1 - 1] + s[x1 - 1][y1 - 1]);
}
return 0;
}
差分
#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
/*
差分为前缀和的逆运算
原数组a[]为差分数组b[]的前缀和数组,即 a[i] = b[1] + b[2] + ... + b[i]
对原数组a[l...r]的每个数加上c,可以间接地将差分数组b[l] + c,
那么:
a[l] = b[1] + b[2] + ... + b[l] + c
a[l + 1] = b[1] + b[2] + ... + b[l + 1] + c
...
但是在计算a[r + 1...n]的每个数时,也相应的多加了一个c,所以还需要对b[r + 1] - c
这样a[r + 1...n]就不会发生变化了
*/
const int N = 1000010;
int a[N], b[N];
void add(int l, int r, int c)
{
b[l] += c, b[r + 1] -= c;
}
int main(){
int n, m;
scanf("%d%d", &n, &m);
for(int i = 1; i <= n; i++) {
scanf("%d", &a[i]);
//构造差分数组
add(i, i, a[i]);
}
while(m--){
int l, r, c;
scanf("%d%d%d", &l, &r, &c);
b[l] += c;
b[r + 1] -= c;
}
for(int i = 1; i <= n; i++){
//通过计算前缀和,输出操作后的原数组
b[i] += b[i - 1];
printf("%d ", b[i]);
}
}
差分矩阵
#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 1010;
int n, m, q;
int b[N][N];
void add(int x1, int y1, int x2, int y2, int c)
{
b[x1][y1] += c, b[x1][y2 + 1] -= c, b[x2 + 1][y1] -= c, b[x2 + 1][y2 + 1] += c;
}
int main()
{
cin >> n >> m >> q;
for(int i = 1; i <= n; i ++)
for(int j = 1; j <= m; j ++)
{
int c;
cin >> c;
add(i, j, i, j, c);
}
while(q --)
{
int x1, y1, x2, y2, c;
cin >> x1 >> y1 >> x2 >> y2 >> c;
add(x1, y1, x2, y2, c);
}
for(int i = 1; i <= n; i ++)
{
for(int j = 1; j <= m; j ++)
{
b[i][j] += b[i - 1][j] + b[i][j - 1] - b[i - 1][j - 1];
cout << b[i][j] << ' ';
}
puts("");
}
return 0;
}
位运算
李白打酒
print 14
得到整数
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[10000];
int main()
{
int n,x;
cin>>n>>x;
for(int i=0;i<n;i++)
cin>>a[i];
int sum=0;
for(int i=0;i<(1<<n);i++)
{
int res=0;
for(int j=0;j<n;j++)
if(i>>j&1)
res+=a[j];
if(res==x)
sum++;
}
cout<<sum;
}
二进制中1的个数
略
广度优先搜索
池塘计数
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef pair<int,int> PII;
int st[1000010];
int g[1010][1010];
queue<PII> q;
void dfs(int x,int y)
{
q.push(make_pair(x,y));
g[x][y]=0;
while(q.size())
{
PII t=q.front();
q.pop();
int x1=t.first;
int y1=t.second;
for(int i=-1;i<=1;i++)
{
for(int j=-1;j<=1;j++)
{
if(g[x1+i][y1+j]==1)
{
q.push(make_pair(x1+i,y1+j));
g[x1+i][y1+j]=0;
}
}
}
}
}
int main()
{
int n,m;
cin>>n>>m;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(int j=1;j<=m;j++)
{
char c;
cin>>c;
if(c=='W')
{
g[i][j]=1;
}
}
}
int ans=0;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(int j=1;j<=m;j++)
{
if(g[i][j])
{
ans++;
dfs(i,j);
}
}
}
cout<<ans;
}
山峰和山谷
略
走迷宫
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int g[101][101];
typedef pair<int,int> PII;
queue<PII> q;
int dx[4]={0,0,1,-1};
int dy[4]={1,-1,0,0};
int n,m;
void dfs()
{
q.push(make_pair(1,1));
g[1][1]=1;
while(q.size())
{
PII t=q.front();
q.pop();
int x1=t.first;
int y1=t.second;
for(int i=0;i<4;i++)
if(!g[x1+dx[i]][y1+dy[i]]&&x1+dx[i]<=n&&y1+dy[i]<=m&&x1+dx[i]>=1&&y1+dy[i]>=1)
{
g[x1+dx[i]][y1+dy[i]]=g[x1][y1]+1;
q.push(make_pair(x1+dx[i],y1+dy[i]));
}
}
}
int main()
{
cin>>n>>m;
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=m;j++)
cin>>g[i][j];
dfs();
cout<<g[n][m]-1;
}
迷宫问题
#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 1010;
int n;
int g[N][N], q[N * N][2], pre[N][N][2];
int dx[] = {-1, 1, 0, 0}, dy[] = {0, 0, -1, 1};
int st[N][N];
void bfs(int x, int y)
{
int hh = 0, tt = 0;
q[tt][0] = x, q[tt][1] = y, st[x][y] = 1;
while(hh <= tt)
{
int x = q[hh][0], y = q[hh][1];
hh ++;
for(int i = 0; i < 4; i ++)
{
int a = x + dx[i], b = y + dy[i];
if(a < 0 || a >= n || b < 0 || b >= n) continue;
if(g[a][b] || st[a][b]) continue;
q[++ tt][0] = a, q[tt][1] = b, st[a][b] = 1, pre[a][b][0] = x, pre[a][b][1] = y;
}
}
}
int main()
{
cin >> n;
for(int i = 0; i < n; i ++)
for(int j = 0; j < n; j ++)
cin >> g[i][j];
bfs(n - 1, n - 1);
int ex = 0, ey = 0;
while(true)
{
cout << ex << ' ' << ey << endl;
if(ex == n -1 && ey == n - 1) break;
int x = pre[ex][ey][0], y = pre[ex][ey][1];
ex = x, ey = y;
}
return 0;
}
矩阵距离
略
八数码
#include <iostream>
#include <queue>
#include <map>
using namespace std;
const int N = 20;
int dx[] = {-1, 1, 0, 0}, dy[] = {0, 0, -1, 1};
int bfs(string s)
{
string e = "12345678x";
queue<string> q;
map<string, int> dist;
q.push(s), dist[s] = 0;
while(q.size())
{
string t = q.front();
q.pop();
if(t == e) return dist[t];
int idx = t.find('x');
int x = idx / 3, y = idx % 3;
for(int i = 0; i < 4; i ++)
{
int a = x + dx[i], b = y + dy[i];
if(a < 0 || a >= 3 || b < 0 || b >= 3) continue;
string backup = t;
int k = a * 3 + b;
swap(backup[k], backup[idx]);
if(dist.count(backup)) continue;
q.push(backup), dist[backup] = dist[t] + 1;
}
}
return -1;
}
int main()
{
string s;
for(int i = 0; i < 9; i ++)
{
char c;
cin >> c;
s += c;
}
cout << bfs(s) << endl;
return 0;
}
抓住那头牛
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m;
int q[1000100][2];
int minn[1100000];
void bfs(int x)
{
int h,t,cost;
h=t=1;
q[t][0]=x;
q[t][1]=0;
t++;
while(h!=t)
{
for(int i=1;i<=3;i++)
{
x=q[h][0];
cost=q[h][1];
if(i==1)
{
x++;
}
else
{
if(i==2)
x--;
else
x*=2;
}
if(x>0&&x<=1000000)
{
if(minn[x]<0||minn[x]>cost+1)
{
q[t][0]=x;
q[t][1]=cost+1;
t++;
minn[x]=cost+1;
}
}
}
h++;
}
}
int main()
{
cin>>n>>m;
memset(minn,0xff,sizeof(minn));
if(n==m)
{
cout<<0;
return 0;
}
bfs(n);
cout<<minn[m];
return 0;
}
深度优先搜索
红与黑
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
const int N = 25;
char g[N][N];
int n, m;
int st[N][N];
int dx[] = {-1, 1, 0, 0}, dy[] = {0, 0, -1, 1};
int dfs(int x, int y)
{
st[x][y] = 1;
int cnt = 1;
for(int i = 0; i < 4; i++)
{
int a = x + dx[i], b = y + dy[i];
if(a < 0 || a >= n || b < 0 || b >= m) continue;
if(g[a][b] == '#' || st[a][b]) continue;
cnt += dfs(a, b);
}
return cnt;
}
int main()
{
while(cin >> m >> n, m || n)
{
int x, y;
for(int i = 0; i < n; i ++)
for(int j = 0; j < m; j++)
{
cin >> g[i][j];
if(g[i][j] == '@') x = i, y = j;
}
memset(st, 0, sizeof st);
cout << dfs(x, y) << endl;
}
return 0;
}
迷宫
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;
const int N = 110;
int n;
char g[N][N];
int sx, sy, ex, ey;
int dx[] = {-1, 1, 0, 0}, dy[] = {0, 0, -1, 1};
int st[N][N];
bool dfs(int x, int y)
{
//注意:下面两行代码不能颠倒
//因为如果(x,y)是'#'则说明该点不可达,优先级更高
if(g[x][y] == '#') return false;
if(x == ex && y == ey) return true;
//注意:这里将(x,y)点标记为已访问过
//即经过(x,y)所有的路径不能在走回到(x,y)
st[x][y] = true;
//尝试所有从(x,y)扩展出去的点
for(int i = 0; i < 4; i ++)
{
int nx = x + dx[i], ny = y + dy[i];
if(nx < 0 || nx >= n || ny < 0 || ny >= n) continue;
if(st[nx][ny]) continue;
//如果成功找到一条路径,返回true
if(dfs(nx, ny)) return true;
}
//所有路径都尝试完毕,没有到达终点,返回false
return false;
}
int main()
{
int T;
cin >> T;
while(T--)
{
cin >> n;
for(int i = 0; i < n; i++)
scanf("%s", g[i]);
cin >> sx >> sy >> ex >> ey;
memset(st, 0, sizeof st);
if(dfs(sx, sy)) puts("YES");
else puts("NO");
}
return 0;
}
选数
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
#define m 9999999
int n,k;
int a[100];
bool c[10000000];
int tot;
int ans[1000];
void dfs(int t,int sum)
{
if(t==k&&!c[sum])
{
tot++;
return;
}
for(int i=ans[t-1]+1;i<=n;i++)
{
ans[t]=i;
dfs(t+1,sum+a[i]);
}
}
int main()
{
for(long long a=2;a<=sqrt(m);a++)
if(c[a]==false)
for(long long i=2;i<=m/a;i++)
c[a*i]=true;
cin>>n>>k;
for(int i=1;i<=n;i++)
cin>>a[i];
dfs(0,0);
cout<<tot;
return 0;
}
8皇后问题
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[1000];
int n=8;
int ans[1000][1000],tot=1;
int chak(int t)
{
for(int i=1;i<=t-1;i++)
{
if(a[i]==a[t]||abs(a[i]-a[t])==abs(i-t))
{
return 0;
}
}
return 1;
}
void dfs(int t)
{
if(t>n)
{
for(int i=1;i<=n;i++)
{
ans[tot][i]=a[i];
}
tot++;
}
for(int i=1;i<=n;i++)
{
a[t]=i;
if(chak(t))
{
dfs(t+1);
}
}
}
int main()
{
dfs(1);
int kl;
cin>>kl;
int z;
for(int i=1;i<=kl;i++)
{
cin>>z;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
cout<<ans[z][i];
}
cout<<endl;
}
return 0;
}
有重复元素的排列问题
略
马走日
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
const int N = 10;
int f[N][N], vis[N][N], res;
int dx[] = {-2, -1, 1, 2, 2, 1, -1, -2, }, dy[] = {1, 2, 2, 1, -1, -2, -2, -1};
int m, n, x, y;
void dfs(int x, int y, int cnt)
{
if(cnt == m * n)
{
res++;
return;
}
vis[x][y] = 1;
for(int i = 0; i < 8; i ++)
{
int nx = x + dx[i], ny = y + dy[i];
if(nx >= 0 && nx < m && ny >= 0 && ny < n && !vis[nx][ny])
{
dfs(nx, ny, cnt + 1);
}
}
vis[x][y] = 0;
}
int main()
{
int kase;
cin >> kase;
while(kase--)
{
res = 0;
memset(vis, 0, sizeof vis);
cin >> m >> n >> x >> y;
dfs(x, y, 1);
cout << res << endl;
}
}
动态规划
摘花生
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int f[1000][1000];
int main()
{
int n;
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
int a,b;
cin>>a>>b;
for(int j=1;j<=a;j++)
{
for(int k=1;k<=b;k++)
{
cin>>f[j][k];
}
}
for(int j=1;j<=a;j++)
{
for(int k=1;k<=b;k++)
{
f[j][k]=max(f[j-1][k],f[j][k-1])+f[j][k];
}
}
cout<<f[a][b];
cout<<endl;
}
}
最长不下降子序列
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=5010;
int a[N], dp[N]; //dp[i]表示到i个字符之前的最长不下降子序列的长度
int main(){
int n, ans=0;
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++) cin>>a[i];
for(int i=1;i<=n;i++){
int maxx=0;
for(int j=1;j<i;j++){
if(a[j]<=a[i]&&dp[j]>maxx){ //a[j]<=a[i]保证不下降
maxx=dp[j];
}
}
dp[i]=maxx+1;
}
for(int i=1;i<=n;i++){
if(ans<dp[i]) ans=dp[i];
}
cout<<ans<<endl;
return 0;
}
最长公共子序列
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int f[5010][5010];
char a[10000];
char b[10000];
int main()
{
int n;
cin>>n;
cin>>a+1;
int m;
cin>>m;
cin>>b+1;
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=m;j++)
if(a[i]==b[j])
f[i][j]=f[i-1][j-1]+1;
else
f[i][j]=max(f[i-1][j],f[i][j-1]);
cout<<f[n][m];
return 0;
}
最短编辑距离
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1010;
int dp[N][N];
char a[N], b[N];
int main(){
int n, m;
cin>>n>>a+1>>m>>b+1;
for(int i = 1; i <= m; i++) dp[0][i] = i;
for(int i = 1; i <= n; i++) dp[i][0] = i;
for(int i = 1; i <= n; i++)
for(int j = 1; j <= m; j++){
dp[i][j] = min(dp[i - 1][j] + 1, dp[i][j - 1] + 1);
if(a[i] == b[j]) dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i - 1][j - 1]);
else dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i - 1][j - 1] + 1);
}
cout<<dp[n][m];
return 0;
}
01背包
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int f[1000];
int w[1000];
int v[1000];
int main()
{
int m,n;
cin>>m>>n;
for(int i=1;i<=n;i++)
cin>>w[i]>>v[i];
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(int j=m;j>=w[i];j--)
{
f[j]=max(f[j],f[j-w[i]]+v[i]);
}
}
cout<<f[m];
return 0;
}
完全背包
#include <bits/stdc++.h>
//感觉动归背包不熟,二刷代码加注释,share 哦
//z5012 普通
using namespace std;
int m,n;
int dp[1010][1010];
int w[1000000];//weight
int v[1000000];//value
//完全背包
//dp[i][j] -->前i件物品当容量为j时的最大价值
//dp[i][j]=max(dp[i-1][j],dp[i-1][j-w[i]]+v[i])
int main()
{
cin>>m>>n;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
cin>>w[i]>>v[i];
}
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(int j=0;j<=m;j++)
{
for(int k=0;k*w[i]<=j;k++)
{
dp[i][j]=max(dp[i][j],dp[i-1][j-k*w[i]]+k*v[i]);
}
}
}
cout<<dp[n][m];
}
多重背包
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int f[1000][1000];
int w[1000];
int v[1000];
int c[1000];
int main()
{
int m,n;
cin>>n>>m;
for(int i=1;i<=n;i++)
cin>>w[i]>>v[i]>>c[i];
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(int j=0;j<=m;j++)
{
for(int k=0;k*w[i]<=j&&k<=c[i];k++)
{
f[i][j]=max(f[i][j],f[i-1][j-k*w[i]]+k*v[i]);
}
}
}
cout<<f[n][m];
return 0;
}
直线石子合并
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int d1[1001][1001];
int d2[1001][1001];
int sum[1001];
int a[1001];
int main()
{
int n;
cin>>n;
memset(d1,0x3f,sizeof(d1));
for(int i=1;i<=n;i++)
{
cin>>a[i];
sum[i]=sum[i-1]+a[i];
d1[i][i]=0;
}
for(int v=2;v<=n;v++)
{
for(int i=1;i<=n-v+1;i++)
{
int j=i+v-1;
for(int k=i;k<=j-1;k++)
{
d1[i][j]=min(d1[i][j],d1[i][k]+d1[k+1][j]+sum[j]-sum[i-1]);
d2[i][j]=max(d2[i][j],d2[i][k]+d2[k+1][j]+sum[j]-sum[i-1]);
}
}
}
cout<<d1[1][n]<<endl;
cout<<d2[1][n]<<endl;
return 0;
}
环形石子合并
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[10000];
int dp[1010][1010];
int dp2[1010][1010];
int sum[1010];
int main()
{
int n;
cin>>n;
memset(dp,0x3f,sizeof(dp));
memset(dp2,0,sizeof(dp2));
for(int i=1;i<=n;i++)
{
cin>>a[i];
a[i+n]=a[i];
}
for(int i=1;i<=2*n-1;i++)
{
sum[i]=sum[i-1]+a[i];
dp[i][i]=0;
}
for(int v=2;v<=n;v++)
{
for(int i=1;i<=2*n-v;i++)
{
int j=i+v-1;
for(int k=i;k<=j-1;k++)
{
dp[i][j]=min(dp[i][j],dp[i][k]+dp[k+1][j]+sum[j]-sum[i-1]);
dp2[i][j]=max(dp2[i][j],dp2[i][k]+dp2[k+1][j]+sum[j]-sum[i-1]);
}
}
}
int ma=0;
long long mi=0x3f3f3f3f;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
if(dp2[i][i+n-1]>ma)
ma=dp2[i][i+n-1];
if(dp[i][i+n-1]<mi)
mi=dp[i][i+n-1];
}
cout<<mi<<endl<<ma;
return 0;
}
滑雪
#include <iostream>
using namespace std;
const int N=310;
int a[N][N],f[N][N];
int n,m;
int res;
int dx[4]={-1,1,0,0};
int dy[4]={0,0,-1,1};
int dfs(int x,int y)
{
if(f[x][y]) return f[x][y];
f[x][y]=1;
for(int i=0;i<4;i++)
{
int nx=x+dx[i],ny=y+dy[i];
if(nx>=1 && nx<=n && ny>=1 && ny<=m && a[nx][ny]<a[x][y])
{
f[x][y]=max(dfs(nx,ny)+1,f[x][y]);
}
}
return f[x][y];
}
int main()
{
cin>>n>>m;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(int j=1;j<=m;j++)
{
cin>>a[i][j];
}
}
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(int j=1;j<=m;j++)
{
res=max(dfs(i,j),res);
}
}
cout<<res;
return 0;
}
没有上司的舞会
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
const int N = 6010;
int dp[N][2], happy[N];
int h[N], ne[N], e[N], idx;
int fa[N];
void add(int x, int y)
{
e[idx] = y;
ne[idx] = h[x];
h[x] = idx;
idx++;
}
void dfs(int u)
{
dp[u][1] = happy[u];
for(int i = h[u]; i != -1; i = ne[i])
{
int s = e[i];
dfs(s);
dp[u][0] += max(dp[s][0], dp[s][1]);
dp[u][1] += dp[s][0];
}
}
int main(){
int n;
scanf("%d", &n);
for(int i = 1; i <= n; i++) scanf("%d", &happy[i]);
memset(h, -1, sizeof h);
for(int i = 0; i < n - 1; i++)
{
int a, b;
scanf("%d%d", &a, &b);
add(b, a);
fa[a] = b;
}
int root = 1;
while(fa[root]) root++;
dfs(root);
printf("%d\n", max(dp[root][0], dp[root][1]));
return 0;
}
组合数
求组合数I
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 2010, mod = 1e9 + 7;
int c[N][N];
int main()
{
int n;
scanf("%d", &n);
for(int i = 0; i < N; i++)
for(int j = 0; j <= i; j++)
if(!j) c[i][j] = 1;
else c[i][j] = (c[i - 1][j - 1] + c[i - 1][j]) % mod;
while(n--)
{
int a, b;
scanf("%d%d", &a, &b);
printf("%d\n", c[a][b]);
}
}
求组合数II
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N=100010,mod=1e9+7;
int fact[N],infact[N];
int qmi(int a,int b,int p)
{
int res=1;
while(b)
{
if(b&1) res=(LL)res*a%p;
a=(LL)a*a%p;
b/=2;
}
return res;
}
int main()
{
fact[0]=infact[0]=1;
for(int i=1;i<N;i++)
{
fact[i]=(LL)fact[i-1]*i%mod;
infact[i]=qmi(fact[i],mod-2,mod)%mod;
}
int n;
cin>>n;
while(n--)
{
int a,b;
cin>>a>>b;
cout<<(LL)fact[a]*infact[b]%mod*infact[a-b]%mod<<endl;
}
}
博弈论
NIM游戏
略
台阶NIM游戏
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int ans,res;
int main()
{
int n;
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
int a;
cin>>a;
if(i%2) ans=ans^a;
}
if(ans) cout<<"Yes";
else cout<<"No";
}
集合NIM游戏
略
质数
哥德巴赫猜想
略
分解质因数
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main()
{
int a[100000];
int c=0;
int n;
int z;
int i;
cin>>n;
z=n;
while(1)
{
for(i=2;i<=sqrt(n);i++)
{
if(n%i==0)
{
a[c]=i;
c++;
n/=i;
break;
}
}
if(i>sqrt(n))
{
a[c]=n;
break;
}
}
cout<<z<<"=";
for(i=0;i<=c;i++)
{
cout<<a[i];
if(i!=c)
cout<<"*";
}
return 0;
}
筛质数
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main()
{
int a,j;
cin>>a;
for(int i=2;i<=a;i++)
{
for(j=2;j<=sqrt(i);j++)
{
if(i%j==0)
{
break;
}
}
if(j>sqrt(i))
cout<<i<<" ";
}
return 0;
}
试除法求质数
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
int main()
{
int a,i;
cin>>a;
for(i=2;i<=sqrt(a);i++)
{
if(a%i==0)
{
cout<<"No";
break;
}
}
if(i>sqrt(a))
cout<<"Yes";
return 0;
}
约数
约数个数
#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
const int mod = 1e9 + 7;
typedef long long LL;
int main()
{
int n;
cin >> n;
map<int, int> h;
while(n --)
{
int x;
cin >> x;
for(int i = 2; i <= x / i; i ++)
{
while(x % i == 0)
{
h[i] ++;
x /= i;
}
}
if(x > 1) h[x] ++;
}
int res = 1;
for(map<int, int>::iterator it = h.begin(); it != h.end(); it ++)
{
res = (LL) res * (it -> second + 1) % mod;
}
cout << res << endl;
return 0;
}
欧拉函数
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int phi(int x)
{
int res = x;
for (int i = 2; i <= x / i; i ++ )
if (x % i == 0)
{
res = res / i * (i - 1);
while (x % i == 0) x /= i;
}
if (x > 1) res = res / x * (x - 1);
return res;
}
int main()
{
int n;
cin>>n;
while(n--)
{
int a;
cin>>a;
cout<<phi(a)<<endl;
}
}
最大公约数
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a,b,r;
cin>>a>>b;
r=a%b;
while(r!=0)
{
a=b;
b=r;
r=a%b;
}
cout<<b;
return 0;
}
快速幂
快速幂求逆元
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
int qmi(int a, int b, int p){
int res = 1;
while(b){
if(b & 1) res = (LL)res * a % p;
b = b >> 1;
a = (LL)a * a % p;
}
return res;
}
int main()
{
int n;
scanf("%d", &n);
while(n--){
int a, p;
scanf("%d%d", &a, &p);
int t = qmi(a, p-2, p);
if(a % p) printf("%d\n", t);
else puts("impossible");
}
return 0;
}
拓扑排序
有向图的拓扑序列
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=100010;
int ne[N],e[N],h[N],idx;
int n,m;
void add(int a,int b)
{
e[idx]=b;
ne[idx]=h[a];
h[a]=idx++;
}
int q[N];
int din[N];
bool bfs()
{
int hh=0,tt=-1;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
if(din[i]==0) q[++tt]=i;
}
while(hh<=tt)
{
int u=q[hh++];
for(int i=h[u];~i;i=ne[i])
{
int v=e[i];
din[v]--;
if(din[v]==0)
{
q[++tt]=v;
}
}
}
return hh==n;
}
int main()
{
memset(h,-1,sizeof(h));
cin>>n>>m;
for(int i=1;i<=m;i++)
{
int a,b;
cin>>a>>b;
add(a,b);
din[b]++;
}
if(!bfs())
{
cout<<-1;
return 0;
}
for(int i = 0;i<n;i++)
{
cout<<q[i]<<' ';
}
return 0;
}
家谱树
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=100010;
int ne[N],e[N],h[N],idx;
int n,m;
void add(int a,int b)
{
e[idx]=b;
ne[idx]=h[a];
h[a]=idx++;
}
int q[N];
int din[N];
bool bfs()
{
int hh=0,tt=-1;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
if(din[i]==0) q[++tt]=i;
}
while(hh<=tt)
{
int u=q[hh++];
for(int i=h[u];~i;i=ne[i])
{
int v=e[i];
din[v]--;
if(din[v]==0)
{
q[++tt]=v;
}
}
}
return hh==n;
}
int main()
{
memset(h,-1,sizeof(h));
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
int a;
while(cin>>a&&a!=0)
{
add(i,a);
din[a]++;
}
}
bfs();
for(int i=0;i<n;i++)
{
cout<<q[i]<<' ';
}
return 0;
}
来源:oschina
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