程序員進(jìn)階之算法練習(xí)(二)

前言

看完題目大意,先思考,再看解析;覺得題目大意不清晰,點(diǎn)擊題目鏈接看原文。

A

題目鏈接
題目大意:n個(gè)點(diǎn)在一維坐標(biāo)軸上,坐標(biāo)x[i]從小到大。
每個(gè)點(diǎn)會選擇Left或者Right的方向前進(jìn),速度v=1,求首次相遇的時(shí)間,如果所有點(diǎn)都不會相遇則輸出-1。

樣例數(shù)據(jù):
input
4
RLRL
2 4 6 10
output
1

input
3
LLR
40 50 60
output
-1

數(shù)據(jù)范圍 (1?≤?n?≤?200?000) , (0?≤?x[i]?≤?109)

代碼實(shí)現(xiàn)

    int right = -1;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        if (str[i] == 'R') {
            right = i;
        }
        else {
            if (right != -1 && a[i] != a[right]) {
                if (ret == -1) {
                    ret = (a[i] - a[right]) / 2;
                }
                else {
                    ret = min(ret, (a[i] - a[right]) / 2);
                }
            }
        }
    }

題目解析
對于點(diǎn)i,有兩種碰撞情況:
1、方向是L,遇到左邊的點(diǎn)方向是R;
2、方向是R,遇到右邊的店方向是L;
假設(shè)點(diǎn)i和點(diǎn)j是碰撞的點(diǎn),那么點(diǎn)i的情況1就是點(diǎn)j的情況2;
那么對于點(diǎn)i只考慮左邊的點(diǎn)即可;
題目變成:對于每個(gè)點(diǎn),求左邊最近的方向?yàn)镽 的點(diǎn)。

B

題目鏈接
題目大意:n*m的棋盤上有若干點(diǎn),找一個(gè)點(diǎn)橫豎能覆蓋所有點(diǎn)。
輸入數(shù)據(jù)中的*表示點(diǎn)。
n and m (1?≤?n,?m?≤?1000)

Examples
input
3 4
.*..
....
.*..
output
YES
1 2

方法1:

代碼實(shí)現(xiàn)

  // 假設(shè)符合的點(diǎn)
    for (int i = 0; i < n && OK; ++i) {
        for (int j = 0; j < m && OK; ++j) {
            Node tmp;
            tmp.x = i;
            tmp.y = j;
            nodes.insert(tmp);
        }
    }

  // 檢查假設(shè)的點(diǎn)
    for (int i = 0; i < n && OK; ++i) {
        for (int j = 0; j < m && OK; ++j) {
            if (str[i][j] == '*') {
                set<Node>::iterator it = nodes.begin();
                while (it != nodes.end()) {
                    if (it->x == i || it->y == j) {
                        ++it;
                    }
                    else {
                        nodes.erase(it++);
                    }
                }
                if (nodes.size() == 0) {
                    OK = 0;
                }
            }
        }
    }

題目解析
假設(shè)所有點(diǎn)符合,用set來存放所有的點(diǎn),每遇到一個(gè)點(diǎn),把不符合的去掉;
時(shí)間復(fù)雜度為O(NM*LogN),復(fù)雜度的關(guān)鍵在于set的構(gòu)建。

方法2:

代碼實(shí)現(xiàn)

    for(i=0;i<n;i++){
        for(j=0;j<m;j++){
            cin>>c[i][j];
            if(c[i][j]=='*'){
                k++;
                a[i]++;
                b[j]++;
            }
        }
    }
    for(i=0;i<n;i++){
        for(j=0;j<m;j++) {
            s=a[i]+b[j];
            if(c[i][j]=='*'){
                s--;
            }
            if(s==k) {
                cout<<"YES"<<endl<<i+1<<" "<<j+1;
                return 0;
            }
        }
    }

題目解析
假設(shè)某一點(diǎn)符合,求這一個(gè)點(diǎn)覆蓋的點(diǎn)數(shù)是否包括其他所有需要覆蓋的點(diǎn);
事先統(tǒng)計(jì)每行每列對應(yīng)的點(diǎn)數(shù),求點(diǎn)覆蓋點(diǎn)數(shù)時(shí)通過每行每列的值可以較快計(jì)算出來。
時(shí)間復(fù)雜度為O(NM)。

C

題目鏈接
題目大意
小明放了n天暑假,他非常喜歡去圖書館學(xué)習(xí)和去體育館鍛煉。
暑假里每天有4種情況:

  • 0、體育館關(guān)門,圖書館關(guān)門;
  • 1、體育館關(guān)門,圖書館開門;
  • 2、體育館開門,圖書館關(guān)門;
  • 3、體育館開門,圖書館開門;
    但小明不希望連續(xù)兩天學(xué)習(xí)或者連續(xù)兩天鍛煉,如果不鍛煉也不學(xué)習(xí)那么小明會在家頹廢。

現(xiàn)在已知n天暑假里每天的圖書館、體育館開關(guān)門情況,問小明最少會在家頹廢幾天。
樣例
input
7
1 3 3 2 1 2 3
output
0

樣例解釋:小明可以在第1、3、5、7天選擇學(xué)習(xí),2、4、6選擇運(yùn)動,故而小明最少會在家頹廢0天。

n (1?≤?n?≤?100)

代碼實(shí)現(xiàn)

    for (int i = 1; i <= n; ++i) {
        int k;
        cin >> k;
        d[i][0] = min(min(d[i - 1][0] + 1, d[i - 1][1] + 1), d[i - 1][2] + 1);
        if (k == 0) {
            d[i][1] = d[i][2] = N;
        }
        if (k == 1) { // can to contest
            d[i][1] = min(d[i - 1][2], d[i - 1][0]);
            d[i][2] = N;
        }
        if (k == 2) { // can to gym
            d[i][1] = N;
            d[i][2] = min(d[i - 1][1], d[i - 1][0]);
        }
        if (k == 3) {
            d[i][1] = min(d[i - 1][2], d[i - 1][0]);
            d[i][2] = min(d[i - 1][1], d[i - 1][0]);
        }
    }
    
    cout << min(min(d[n][0], d[n][1]), d[n][2]) << endl;

題目解析
典型的動態(tài)規(guī)劃。
d[i][j]表示第i天,狀態(tài)為j時(shí)的最小休息天數(shù)。
j = 0表示都不去;
j = 1表示去contest;
j = 2表示去gym;

這樣j = 0可以由前面三種狀態(tài)轉(zhuǎn)換過來;
j = 1只能由0和2轉(zhuǎn)換;
j = 2只能由1和2轉(zhuǎn)換;

然后動態(tài)規(guī)劃一遍得最優(yōu)解。

D

題目鏈接
題目大意:有n個(gè)點(diǎn)。
有n個(gè)數(shù)字a[i],表示第i個(gè)點(diǎn)的parent節(jié)點(diǎn)。
問使其變成一棵樹,最少需要修改多少條邊,并且把所有值輸出。
n (2?≤?n?≤?200?000)

Examples
input
4
2 3 3 4
output
1
2 3 4 4

代碼實(shí)現(xiàn)

lld find(lld x) {
    lld ret = f[x];
    if (ret != x) {
        ret = find(ret);
    }
    return f[x] = ret;
}


int main() {
    for (int i = 1; i <= n; ++i) {
        if (i != root) {
            lld x = find(i);
            lld y = find(a[i]);
            if (x == y) {
                ++ans;
                if (!root) {
                    root = x;
                }
                a[i] = root;
            }
            else {
                f[x] = f[y];
            }
            
        }
    }
}

題目解析
n個(gè)點(diǎn),n條邊。如果是樹必然是一條邊指向自己,其余n-1條邊沒有環(huán)。(有且僅有一個(gè)環(huán))
那么假設(shè)有一個(gè)根節(jié)點(diǎn)root,當(dāng)出現(xiàn)環(huán)的時(shí)候,直接將環(huán)某個(gè)點(diǎn)指向root即可;
需要修改的數(shù)量=環(huán)的數(shù)量 - 1。

總結(jié)

兩個(gè)關(guān)鍵詞:動態(tài)規(guī)劃(C題)、并查集(D題)。

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