题目要求
某国的足球联赛中有N支参赛球队,编号从1至N。联赛采用主客场双循环赛制,参赛球队两两之间在双方主场各赛一场。
联赛战罢,结果已经尘埃落定。此时,联赛主席突发奇想,希望从中找出一条包含所有球队的“食物链”,来说明联赛的精彩程度。“食物链”为一个1至N的排列{ T1 T2 ⋯ TN },满足:球队T1战胜过球队T2,球队T2战胜过球队T3,⋯,球队T(N−1)战胜过球队TN,球队TN战胜过球队T1。
现在主席请你从联赛结果中找出“食物链”。若存在多条“食物链”,请找出字典序最小的。
注:排列{ a1 a2 ⋯ aN}在字典序上小于排列{ b1 b2 ⋯ bN },当且仅当存在整数K(1≤K≤N),满足:aK<bK且对于任意小于K的正整数i,ai=bi。
输入格式:
输入第一行给出一个整数N(2≤N≤20),为参赛球队数。随后N行,每行N个字符,给出了N×N的联赛结果表,其中第i行第j列的字符为球队i在主场对阵球队j的比赛结果:W表示球队i战胜球队j,L表示球队i负于球队j,D表示两队打平,-表示无效(当i=j时)。输入中无多余空格。
输出格式:
按题目要求找到“食物链”T1 T2 ⋯ TN,将这N个数依次输出在一行上,数字间以1个空格分隔,行的首尾不得有多余空格。若不存在“食物链”,输出“No Solution”。
输入样例1:
5
-LWDW
W-LDW
WW-LW
DWW-W
DDLW-
输出样例1:
1 3 5 4 2
输入样例2:
5
-WDDW
D-DWL
DD-DW
DDW-D
DDDD-
输出样例2:
No Solution
解题思路
在主函数中,首先读入联赛比赛结果表 st,然后判断是否存在“食物链”。如果不存在,直接输出 “No Solution”;否则,继续执行。
接着,调用 DFS 函数 dfs() 进行搜索。在每次搜索时,该程序首先判断是否已经找到符合要求的排列,如果是则直接返回。否则,以当前搜索点为起点,尝试连接每个未被访问过且满足“食物链”条件的点进行搜索。
为了避免运行时间过长,优化了搜索过程:在搜索每个点之前,首先判断该点是否战胜了 0 号球队。
代码
#include<stdio.h> #include<string.h> int n; char st[25][25]; int a[25]; int ans; int l; int visit[25]; int u; void dfs(int v) { int i,j; if(ans==1) return ; if(l==n) { if(st[v][u]=='W'||st[u][v]=='L') { for(j=0;j<n-1;j++) printf("%d ",a[j]+1); printf("%d\n",a[n-1]+1); ans=1; return ; } } for(i=0;i<n;i++) { if(ans==1) return ; int tag=0; //优化,因为是一个环,若该点没有战胜0,则就没有必要对该点判断下去 for(j=1;j<n;j++) { if(!visit[j]&&st[j][0]=='W'||st[0][j]=='L') { tag=1; break; } } if(tag==0) return ; if(!visit[i]&&(st[v][i]=='W'||st[i][v]=='L')) { visit[i]=1; a[l]=i; l++; dfs(i); visit[i]=0; l--; } } } int main() { int i,j; scanf("%d",&n); for(i=0;i<n;i++) scanf("%s",st[i]); int tag=0; //若存在一个食物链,就直接判断从0开始是否可以即可 for(i=1;i<n;i++) { if(st[i][0]=='W'||st[0][i]=='L') { tag=1; break; } } if(tag==0) { printf("No Solution\n"); return 0; } memset(visit,0,sizeof(visit)); ans=0; l=0; u=0; a[l]=0; l++; visit[0]=1; dfs(0); if(ans==0) printf("No Solution\n"); return 0; }
注意:在 DFS 函数中,我们传递了当前搜索点到函数中,以便在搜索结束后能够检查最后一个点是否与起点相邻。同时,在搜索过程中,我们使用了数组 a 记录了当前排列。若存在符合要求的排列,我们直接输出 a 数组即可。
DFS算法
具体思想参考:DFS学习总结
使用递归函数实现 DFS 算法时,函数需要满足以下几个要求:
函数的返回类型为 void。
函数的名称可以根据需求自行设定,通常为 dfs 或 dfs_search 等等。
函数应该包含三个参数:当前节点(通常为整型)、当前访问状态(用位运算表示,通常为整型)和总节点数(通常为整型)。
函数体内部需要判断是否已经访问完了所有的节点。如果是,输出当前节点并返回。
如果还有节点没有被访问过,首先需要遍历当前节点的邻接节点。对于每个未被访问过且与当前节点相邻的节点,我们需要将其加入到访问状态中,然后继续递归访问该节点。在递归完所有邻接点后需要执行回溯操作,即输出当前节点。
下面是一段伪代码,展示了如何使用递归函数实现 DFS 算法:
void dfs(int u, int S, int n) { if (S == (1 << n) - 1) { // 所有点都已被访问 输出当前节点 u; return; } 遍历节点 u 的所有邻接点 v: 如果节点 v 没有被访问过且节点 u 和节点 v 之间有边相连: 将节点 v 加入到访问状态中; 递归访问节点 v; 输出当前节点 u(即执行回溯操作); }
总结
本文使用DFS算法进行解题,读者可躬身实践。
我是秋说,我们下次见。