【图论--DFS】CCF 201709-4 通信网络
2018-03-14 17:55
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CCF 201709-4 通信网络
问题描述 某国的军队由N个部门组成,为了提高安全性,部门之间建立了M条通路,每条通路只能单向传递信息,即一条从部门a到部门b的通路只能由a向b传递信息。信息可以通过中转的方式进行传递,即如果a能将信息传递到b,b又能将信息传递到c,则a能将信息传递到c。一条信息可能通过多次中转最终到达目的地。
由于保密工作做得很好,并不是所有部门之间都互相知道彼此的存在。只有当两个部门之间可以直接或间接传递信息时,他们才彼此知道对方的存在。部门之间不会把自己知道哪些部门告诉其他部门。
上图中给了一个4个部门的例子,图中的单向边表示通路。部门1可以将消息发送给所有部门,部门4可以接收所有部门的消息,所以部门1和部门4知道所有其他部门的存在。部门2和部门3之间没有任何方式可以发送消息,所以部门2和部门3互相不知道彼此的存在。
现在请问,有多少个部门知道所有N个部门的存在。或者说,有多少个部门所知道的部门数量(包括自己)正好是N。输入格式 输入的第一行包含两个整数N, M,分别表示部门的数量和单向通路的数量。所有部门从1到N标号。
接下来M行,每行两个整数a, b,表示部门a到部门b有一条单向通路。输出格式 输出一行,包含一个整数,表示答案。样例输入4 4
1 2
1 3
2 4
3 4样例输出2样例说明 部门1和部门4知道所有其他部门的存在。评测用例规模与约定 对于30%的评测用例,1 ≤ N ≤ 10,1 ≤ M ≤ 20;
对于60%的评测用例,1 ≤ N ≤ 100,1 ≤ M ≤ 1000;
对于100%的评测用例,1 ≤ N ≤ 1000,1 ≤ M ≤ 10000。【题意】 "有多少个部门知道所有N个部门的存在".,即题目要求你把有向图看成无向图,求解那些到图中其他所有的点都可及的点的数量。【类型】
DFS搜索
【分析】
对于邻接表来说,DFS(i,i,vis)的搜索策略是,从i节点出发,在邻接表横向搜索找到下一个和他相连接的边的另一端点,判断该端点是否被访问过,如果没有被访问过,在邻接表纵向找到该端点,再从该节点横向搜索,直到搜索到的节点没有下一个节点为止。
上面的例子就是dfs(1,1,vis)的例子,从1搜到2,再从2搜到4。此时4没有下一节点了,再回溯到2。此时2没有下一节点了,再回溯到1,继续从1搜索没有被访问过的节点3,再从3搜到4,此时4没有下一节点了,再依次回溯到3、回溯到1。整个过程,完成了从节点1开始DFS深度搜索遍历的过程,每个节点都进行一次这样的搜索,就搜索了整棵树。【注意】 1、切记:memset(vis,0, sizeof(vis));不能只初始化一次,应该在邻接表的每次遍历前都要重新清零一次。 //memset(vis,0, sizeof(vis));//切记!memeset在这一行不可以!不能只初始化一次再dfs,每次dfs都要重新对vis清零
for(i=1;i<=n;i++){
memset(vis,0, sizeof(vis));//切记!memeset必须加在这一行!
dfs(i,i,vis);//到自身存在存在有向路径,作为起始状态
}
【时间复杂度&&优化】
O(nlog n)
问题描述 某国的军队由N个部门组成,为了提高安全性,部门之间建立了M条通路,每条通路只能单向传递信息,即一条从部门a到部门b的通路只能由a向b传递信息。信息可以通过中转的方式进行传递,即如果a能将信息传递到b,b又能将信息传递到c,则a能将信息传递到c。一条信息可能通过多次中转最终到达目的地。
由于保密工作做得很好,并不是所有部门之间都互相知道彼此的存在。只有当两个部门之间可以直接或间接传递信息时,他们才彼此知道对方的存在。部门之间不会把自己知道哪些部门告诉其他部门。
上图中给了一个4个部门的例子,图中的单向边表示通路。部门1可以将消息发送给所有部门,部门4可以接收所有部门的消息,所以部门1和部门4知道所有其他部门的存在。部门2和部门3之间没有任何方式可以发送消息,所以部门2和部门3互相不知道彼此的存在。
现在请问,有多少个部门知道所有N个部门的存在。或者说,有多少个部门所知道的部门数量(包括自己)正好是N。输入格式 输入的第一行包含两个整数N, M,分别表示部门的数量和单向通路的数量。所有部门从1到N标号。
接下来M行,每行两个整数a, b,表示部门a到部门b有一条单向通路。输出格式 输出一行,包含一个整数,表示答案。样例输入4 4
1 2
1 3
2 4
3 4样例输出2样例说明 部门1和部门4知道所有其他部门的存在。评测用例规模与约定 对于30%的评测用例,1 ≤ N ≤ 10,1 ≤ M ≤ 20;
对于60%的评测用例,1 ≤ N ≤ 100,1 ≤ M ≤ 1000;
对于100%的评测用例,1 ≤ N ≤ 1000,1 ≤ M ≤ 10000。【题意】 "有多少个部门知道所有N个部门的存在".,即题目要求你把有向图看成无向图,求解那些到图中其他所有的点都可及的点的数量。【类型】
DFS搜索
【分析】
对于邻接表来说,DFS(i,i,vis)的搜索策略是,从i节点出发,在邻接表横向搜索找到下一个和他相连接的边的另一端点,判断该端点是否被访问过,如果没有被访问过,在邻接表纵向找到该端点,再从该节点横向搜索,直到搜索到的节点没有下一个节点为止。
上面的例子就是dfs(1,1,vis)的例子,从1搜到2,再从2搜到4。此时4没有下一节点了,再回溯到2。此时2没有下一节点了,再回溯到1,继续从1搜索没有被访问过的节点3,再从3搜到4,此时4没有下一节点了,再依次回溯到3、回溯到1。整个过程,完成了从节点1开始DFS深度搜索遍历的过程,每个节点都进行一次这样的搜索,就搜索了整棵树。【注意】 1、切记:memset(vis,0, sizeof(vis));不能只初始化一次,应该在邻接表的每次遍历前都要重新清零一次。 //memset(vis,0, sizeof(vis));//切记!memeset在这一行不可以!不能只初始化一次再dfs,每次dfs都要重新对vis清零
for(i=1;i<=n;i++){
memset(vis,0, sizeof(vis));//切记!memeset必须加在这一行!
dfs(i,i,vis);//到自身存在存在有向路径,作为起始状态
}
【时间复杂度&&优化】
O(nlog n)
#include <iostream> #include <vector> #include <cstring> using namespace std; const int nmax=1001; int mp[nmax][nmax];//mp[i][j]判断点i到点j是否是可到达的,1为可到达 vector<int>G[nmax];//邻接表 int vis[nmax];//vis[i]==1判断该点是否已经被访问; int n,m; void dfs(int u,int v,int vis[]){//u节点到v节点dfs vis[u]=1; mp[u][v]=1;//u节点到v节点可及 mp[v][u]=1;//v节点到u节点可及 for(int i=0;i<G[u].size();i++){//遍历邻接表的边链表的节点 if(vis[G[u][i]]==0){ dfs(G[u][i],v,vis);//G[u][i]节点到v节点dfs } } } int main() { cin>>n>>m;//点数n,边数m cin.get(); //memset(vis,0, sizeof(vis));//初始化vis全部未访问过 int i,j,cnt=0;//cnt表示能遍历全部点的点的数量 for(i=0;i<m;i++){ int u,v; cin>>u>>v; G[u].push_back(v); } //memset(vis,0, sizeof(vis));//切记!memeset在这一行不可以!不能只初始化一次再dfs,每次dfs都要重新对vis清零 for(i=1;i<=n;i++){ memset(vis,0, sizeof(vis));//切记!memeset必须加在这一行! dfs(i,i,vis);//到自身存在存在有向路径,作为起始状态 } for(i=1;i<=n;i++){ for(j=1;j<=n;j++){ if(mp[i][j]==0)//如果i到j不可及,则此时j号节点一定不知道所有N个部门的存在,故直接break; break; } if(j==n+1){//i与所有j相通,因为j<=n判断之前,已经加到n+1了 cnt++; } } cout<<cnt<<endl; return 0; }
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