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dfs 剪枝

程序员文章站 2022-04-26 18:29:22
...

dfs 剪枝dfs在剪枝的时候需要先确定搜索的顺序,为了减少复杂度我们选择叶节点较少的点。可行性剪枝优化,需要满足题目的意思,最优性剪枝,如果该节点的值比已有搜索的最优解要差那么直接返回。

翰翰和达达饲养了N只小猫,这天,小猫们要去爬山。

经历了千辛万苦,小猫们终于爬上了山顶,但是疲倦的它们再也不想徒步走下山了(呜咕>_<)。

翰翰和达达只好花钱让它们坐索道下山。

索道上的缆车最大承重量为W,而N只小猫的重量分别是C1、C2……CN

当然,每辆缆车上的小猫的重量之和不能超过W。

每租用一辆缆车,翰翰和达达就要付1美元,所以他们想知道,最少需要付多少美元才能把这N只小猫都运送下山?
输入格式

第1行:包含两个用空格隔开的整数,N和W。

第2…N+1行:每行一个整数,其中第i+1行的整数表示第i只小猫的重量Ci


输出格式

输出一个整数,表示最少需要多少美元,也就是最少需要多少辆缆车。
数据范围

1≤N≤18
,
1≤Ci≤W≤108

输入样例:

5 1996
1
2
1994
12
29

输出样例:

2

解题报告:这道题可以用搜索做,该怎么剪枝我们需要想想,1:优化搜索顺序,我们需要往叶节点少的地方搜,我们按照小猫的体重排序,体重大的小猫叶节点少,因为车的容量固定,那么放得下的猫数量就少了。2:最优性剪枝,如果我们当前搜到要用的车的数量比目前的最小值要大那么直接return

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
const   int N=20;
int a[N];
int sum[N];
int n,w;
int ans=N;
void dfs(int u,int k)
{
    if(k>=ans)  return ;
    if(u==n)  {
        ans=k+1;
        return ;}
    for(int i=0;i<=k;i++)
    if(a[u]+sum[i]<=w)
    {
        sum[i]+=a[u];
        dfs(u+1,k);
        sum[i]-=a[u];
    }
    sum[k+1]+=a[u];
    dfs(u+1,k+1);
    sum[k+1]-=a[u];
}
int main()
{
    cin>>n>>w;
    for(int i=0;i<n;i++)
    cin>>a[i];
    sort(a,a+n);
    reverse(a,a+n);
    dfs(0,0);
    cout<<ans<<endl;
    return 0;
}

数独是一种传统益智游戏,你需要把一个9 × 9的数独补充完整,使得图中每行、每列、每个3 × 3的九宫格内数字1~9均恰好出现一次。

请编写一个程序填写数独。

dfs 剪枝
输入格式

输入包含多组测试用例。

每个测试用例占一行,包含81个字符,代表数独的81个格内数据(顺序总体由上到下,同行由左到右)。

每个字符都是一个数字(1-9)或一个”.”(表示尚未填充)。

您可以假设输入中的每个谜题都只有一个解决方案。

文件结尾处为包含单词“end”的单行,表示输入结束。
输出格式

每个测试用例,输出一行数据,代表填充完全后的数独。
输入样例:

.2738…1…1…6735…293.5692.8…6.1745.364…9518…7…8…6534.
…52…8.4…3…9…5.1…6…2…7…3…6…1…7.4…3.
end

输出样例:

527389416819426735436751829375692184194538267268174593643217958951843672782965341
416837529982465371735129468571298643293746185864351297647913852359682714128574936

解题报告:
这道题要是直接做时间复杂度也很大。要剪枝

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace  std;
const   int N=9,M=1<<N;
int map[M],ones[M];
int row[N],col[N],nn[3][3];
char str[100];
void draw(int x,int y,int t,bool is_draw)
{
    if(is_draw)
    {
       str[x*N+y]=t+'1'; 
    }
    else
    {
        str[x*N+y]='.';
    }
    int v=1<<t;
    if(is_draw)
    {
        row[x]-=v;
        col[y]-=v;
        nn[x/3][y/3]-=v;
    }
    else
    {
        row[x]+=v;
        col[y]+=v;
        nn[x/3][y/3]+=v;
    }
}
int lowbit(int x)
{
    return x&-x;
}
void init()
{
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        row[i]=(1<<N)-1;
        col[i]=(1<<N)-1;
    }
    for(int i=0;i<3;i++)
    for(int j=0;j<3;j++)
    {
        nn[i][j]=(1<<N)-1;
    }
}
int get(int x,int y)
{
    return row[x]&col[y]&nn[x/3][y/3];
}
bool dfs(int cnt)
{
    if(!cnt)    return true;
    int minv=10;
    int x,y;
    for(int i=0;i<N;i++)
    for(int j=0;j<N;j++)
    {
        if(str[i*N+j]=='.')
        {
            if(minv>ones[get(i,j)])
            {
                minv=ones[get(i,j)];
                x=i;
                y=j;
            }
        }
    }
    int state=get(x,y);
    for(int i=state;i;i-=lowbit(i))
    {
        int t=map[lowbit(i)];
        draw(x,y,t,1);
        if(dfs(cnt-1))  return true;
        draw(x,y,t,0);
    }
    return false;
}
int main()
{
    for(int i=0;i<N;i++)
    map[1<<i]=i;
    for(int i=0;i<1<<N;i++)
    for(int j=0;j<N;j++)
    ones[i]+=i>>j&1;
    while(cin>>str,str[0]!='e')
    {
        int cnt=0;
        init();
        for(int i=0,k=0;i<N;i++)
        for(int j=0;j<N;j++,k++)
        {
            if(str[k]!='.')
            {
                int t=str[k]-'1';
                draw(i,j,t,1);
            }
            else
            cnt++;
        }
        dfs(cnt);
        puts(str);
    }
    return 0;
}
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