ACM-ICPC寒假算法训练1:搜索 HDOJ P1010 : Tempter of the Bone 奇偶剪枝分析
发布日期:2021-05-07 02:18:39 浏览次数:17 分类:精选文章

本文共 2206 字,大约阅读时间需要 7 分钟。

今天学习奇偶剪枝技巧(DFS)

题目大意与思考:

这题说在这个地图中,给你个时间 t ,出口的大门会每隔 t 秒钟打开一次,问你能不能从这个地图中离开。而且这个地图中的位置经过了一次就不能经过第二次。

算法分析:

单纯的算法来看,这题是一道典型的搜索问题。那能不能是 BFS呢?肯定不行,因为 BFS虽然是最短的时间到达出口,但是最短的时间并不一定能赶上大门打开的时间。然而就需要试探、回溯、那么肯定就是用 DFS了!

如何设计 DFS算法呢?一开始的时候大门是关闭的,每 t 秒钟会打开一次,也就是说,如果我到达终点并且大门是打开的,我就成功逃脱了!这时候结束递归。但是还有不成功的情况呢?什么情况是不成功的呢?

奇偶剪枝:

假设起点:start(sx, sy),终点:end(ex, ey);

我们容易证明,在没有障碍的情况下,曼哈顿距离:abs(sx - ex) + abs(sy - ey)是从起点到终点的最短距离!
如果我们想要在 t 步的时候走到终点,我们就需要:

t - (abs(sx - ex) + abs(sy - ey)) 是一个偶数!

这个结论是怎么来的呢?

在这里插入图片描述

证明奇偶剪枝:

从上面的图我们可以理解,分情况讨论:

第一种情况:

同映射(0 -> 0 or 1 -> 1)

需要偶数步,也就是可达步数必须是偶数(step & 1 = 0)
同时,曼哈顿距离也是偶数

第二种情况:

异映射(1 -> 0 or 0 -> 1)

需要奇数步,可达步数必须是奇数(step & 1 = 1)
同时曼哈顿距离是奇数

综上所述:

如果我预期在 step 的步数(时间)内,到达终点(ex, ey)

那么我当前的位置(x, y)与终点的曼哈顿距离,必须与期望步数同奇偶性!
所以:结论如下

step + (abs(x - ex) + abs(y - ey)) & 1 == 0

其中:step = Time - StepNow(预期总步数减去已经走掉了的步数)

Solving code:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include 
#include
#include
const int maxn = 10;int n, m, t, vis[maxn][maxn], bx, by, ex, ey, ans, wall;int dir[4][2] = { {0, 1},{0, -1},{1, 0},{-1, 0} };char mp[maxn][maxn];void dfs(int x, int y, int step) { if (x == ex && y == ey && 0 == step % t) { ans = 1; return; } int temp = abs(step - t) + (abs(x - ex) + abs(y - ey)); if (temp & 1) { ans = 0; return; } for (int i = 0; i < 4; i++) { int dx = x + dir[i][0], dy = y + dir[i][1]; if (dx >= 0 && dx < n && dy >= 0 && dy < m && 'X' != mp[dx][dy]) { if (!vis[dx][dy]) { vis[dx][dy] = 1; step++; dfs(dx, dy, step); step--; vis[dx][dy] = 0; } } }}int main() { while (~scanf("%d %d %d", &n, &m, &t) && (n || m || t)) { getchar(); ans = 0, wall = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { scanf("%s", mp[i]); for (int j = 0; j < m; j++) { if ('S' == mp[i][j]) bx = i, by = j; if ('D' == mp[i][j]) ex = i, ey = j; if ('X' == mp[i][j]) wall++; vis[i][j] = 0; } getchar(); } if (n * m - wall <= t) { printf("NO\n"); continue; } vis[bx][by] = 1; dfs(bx, by, 0); if (ans) printf("YES\n"); else printf("NO\n"); } return 0;}

最后一点剪枝:

统计墙壁的数目,如果剩余的可走的位置小于等于需要走的步数,就必然走不通,小于可以理解,那为何是小于等于呢??如果可走的位置恰恰等于需要走的步数,由于一开始狗狗所在的位置就不能再走,所以相当于可走的空间只有:

n * m - wall - 1 < t <=> n * m - wall <= t

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