帮我用c++解决这个问题:地铁耗时最短的线路 大湾区某城市地铁线路非常密集,乘客通常需要经过一些出站...
Erstellt am: 9. April 2025
Beantwortet mit O3 Mini High von Chat01
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帮我用c++解决这个问题:地铁耗时最短的线路
大湾区某城市地铁线路非常密集,乘客通常需要经过一些出站线路来乘坐地铁,为了解决这个问题,地铁公司想要开发一个程序帮助乘客寻找合适的乘坐线路,使得乘客耗时最短。地铁公司可以使用你的算法来准备各条相邻站点之间的数据。
需求表示
时间限制:C/C++ 1000ms,其他语言:2000ms
内存限制:C/C++ 256MB,其他语言:512MB
输入
第一行:N,站点总数 3 <= N <= 26
第二行:乘客的出发和到达站点。
第三行起:相邻站点之间的耗时时间。每行站点一行,站点名称是单个小写字母,每行站点也包含出发和到达站点,输入保证只有一个唯一线路。
结束行:0000
输出
耗时最短的线路
示例1
输入:
12
a e
a b 2
b c 2
c d 2
d e 2
f b 3
b g 3
g h 2
h i 3
j h 2
h e 3
e k 2
k l 4
0000
Use code with caution.
输出:
abcde
Use code with caution.
解释: 输入对应的地铁图如下:
图形解释示例1, 从 a -> b 2分钟, b -> c 2分钟,c->d 2分钟,d->e 2分钟, aw 10分钟, hl 3分钟, gi 2分钟,gh 2分钟,hi 3分钟, jh 2分钟, ho 3分钟,ek 2分钟
线路 a->b->c->d->e 耗时最短
示例2
输入:
12
f k
a b 2
b c 2
c d 2
d e 2
f b 3
b g 3
g h 2
h i 3
j h 2
h e 3
e k 2
k l 4
0000
Use code with caution.
输出:
fbcdek
Use code with caution.
解释: 输入对应的地铁图如下:
图形解释示例2, 从 a -> b 2分钟, b -> c 2分钟,c->d 2分钟,d->e 2分钟, fb 3分钟, bg 3分钟, gh 2分钟,hi 3分钟, jh 2分钟, he 3分钟,ek 2分钟, kl 4分钟
f->b->c->d->e->k 是耗时最短的线路
问题总结:
给定地铁线路图,找到从出发站点到到达站点耗时最短的路径。
关键信息:
站点总数 N (3 <= N <= 26),意味着站点名称可以用小写字母表示。
输入数据以 "0000" 结束。
需要输出最短路径的站点名称序列。
站点名称是单个小写字母
下面给出一个完整的 C++ 解决方案,利用 Dijkstra 算法求出耗时最短的线路。代码中用邻接表存储图(用 26 个元素的 vector 表示所有字母站点),并且读取第三行开始的每一条边,直到遇到结束标志 "0000"。
下面是代码实现:
cpp/* * 题目说明:给定一个地铁图,每条边表示两个相邻站点之间的耗时,求出从出发站点到到达站点耗时最短的线路。 * * 解题思路: * 1. 将站点用字母(a ~ z)映射为 0~25 的编号,构建图的邻接表(本题中边为有向边)。 * 2. 使用 Dijkstra 算法求从出发站点到所有其他站点的最短路径。 * 3. 用 parent 数组记录最短路径中的前驱节点,以便回溯还原出完整的线路。 * 4. 最后将站点编号转换为字母输出即可。 * * 输入格式: * 第一行:N,站点总数 (3 <= N <= 26) * 第二行:出发站点和到达站点(用空格分隔,均为单个小写字母) * 第三行起:每行描述一条相邻站点之间的耗时,格式为“起点 终点 耗时” * 结束行:输入"0000"表示结束 * * 输出格式: * 输出耗时最短的站点序列(例如:abcde) */ #include <iostream> #include <vector> #include <string> #include <sstream> #include <queue> #include <limits> using namespace std; int main(){ int N; cin >> N; char start, end; cin >> start >> end; // 由于站点名称为小写字母,最多26个 vector<vector<pair<int, int>>> graph(26); // 读取剩余换行符 string line; getline(cin, line); // 读取各条边的耗时信息,直到遇到"0000" while(getline(cin, line)){ if(line == "0000") break; if(line.empty()) continue; stringstream ss(line); char u, v; int time; ss >> u >> v >> time; int idx_u = u - 'a'; int idx_v = v - 'a'; graph[idx_u].push_back({idx_v, time}); } // Dijkstra 算法 const int INF = numeric_limits<int>::max(); vector<int> dist(26, INF); vector<int> parent(26, -1); int src = start - 'a'; int dst = end - 'a'; dist[src] = 0; // 使用小根堆,存储 pair<距离, 节点编号> priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>> pq; pq.push({0, src}); while(!pq.empty()){ auto [d, u] = pq.top(); pq.pop(); if(d > dist[u]) continue; if(u == dst) break; // 如果已经到达目标,可以提前结束 for(auto &edge : graph[u]){ int v = edge.first; int w = edge.second; if(dist[u] + w < dist[v]){ dist[v] = dist[u] + w; parent[v] = u; pq.push({dist[v], v}); } } } // 回溯得到最短路径 string result = ""; if(dist[dst] != INF) { vector<char> path; int cur = dst; while(cur != -1){ path.push_back('a' + cur); cur = parent[cur]; } // 反转路径顺序 for(int i = path.size()-1; i >= 0; i--){ result.push_back(path[i]); } } cout << result; return 0; }
图的构建:
vector<vector<pair<int,int>>> graph(26);
表示站点图。输入读取:
N
(虽然实际并不需要使用该值来构建邻接表,只作为题目描述);getline
循环读取每条边,当读到 "0000" 时结束输入读取。Dijkstra 算法求最短路径:
dist
数组记录每个站点的最短距离,初始值均为无穷大;parent
数组记录每个站点的前驱,方便后续回溯;路径回溯与输出:
parent
数组回溯,获取最短路径的站点顺序,再反转后输出最终的路径字符串。编译运行时请注意输入格式,确保按要求输入终止符 "0000"。这样就能求得题目要求的“耗时最短的线路”。
帮我用c++解决这个问题:题目描述:
某测试工具升级时总是选择迭代次数最多的补丁版本,已知这些补丁版本的前序版本(即依赖该版本修改发布的新补丁版本),前序版本的个数 <= 1, 且不会存在互为前序版本的情况。请给出最终可以升级的补丁版本,版本号只包含大写字母和数字。
解题要求:
时间限制: C/C++ 2000ms, 其他语言: 4000ms
内存限制: C/C++ 256MB, 其他语言: 512MB
输入:
第一行为记录的版本迭代关系个数 N,范围 [1, 100000]
第二行到 N+1 行: 每行包含两个字符串,第一个字符串为当前版本,第二个字符串为前序版本,用空格隔开。字符串包含字符个数为 [1, 100], 没有前序版本的第二个字符串固定为 NA。
输出:
输出所有迭代次数最多的补丁版本号字符串列表,多个版本号以字典序排列,用空格隔开。
样例1:
输入:
6
CN0010 BF0001
BF0001 AZ0001
AZ0001 NA
BF0010 AZ0001
AW0001 NA
BF0011 AZ0001
Use code with caution.
输出:
CN0010
Use code with caution.
解释:
AZ0001 和 AW0001 没有前序版本,迭代了 0 次;
BF0001, BF0010, BF0011 的前序版本为 AZ0001,迭代了 1 次;
CN0010 的前序版本为 BF0001, BF0001 的前序版本为 AZ0001,迭代了 2 次。
根据要求选择迭代次数最多的补丁版本,因此输出 CN0010。
样例2:
输入:
3
BF0001 AZ0001
AZ0001 NA
BF0011 AZ0001
Use code with caution.
输出:
BF0001 BF0011
Use code with caution.
解释:
AZ0001 没有前序版本,迭代了 0 次;
BF0001 和 BF0011 的前序版本为 AZ0001,迭代了 1 次;
下面给出一个完整的 C++ 代码实现。思路如下:
构建依赖关系
每条输入记录表示“当前版本 依赖版本”。用一个字典(unordered_map)保存每个当前版本对应的依赖版本(即前序版本),同时记录所有当前版本和那些出现在依赖位置(且不为 "NA")的版本。
计算迭代次数
定义某版本的“迭代次数”为从该版本一路追溯其依赖链直到遇到 “NA”(或没有记录)时的步数。根据题目要求,若依赖为 "NA",迭代次数为 0;否则迭代次数等于其依赖版本的迭代次数加 1。
为了避免重复计算(或因依赖链过长而导致递归深度太大),我们采用带备忘的迭代法计算每个版本的迭代次数。
输出结果
遍历所有最终候选版本,找到迭代次数最大的那个(可能有多个),按字典序排列后输出。
下面是对应的 C++ 代码:
cpp#include <iostream> #include <string> #include <unordered_map> #include <unordered_set> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; int main(){ ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(nullptr); int N; cin >> N; // 保存依赖关系:current_version -> pre_version unordered_map<string, string> pre; // 保存所有出现在当前版本位置的版本号 unordered_set<string> currentSet; // 保存所有出现在依赖(前序版本)位置且不为 "NA" 的版本号 unordered_set<string> nonFinal; for (int i = 0; i < N; i++){ string cur, par; cin >> cur >> par; pre[cur] = par; currentSet.insert(cur); if(par != "NA"){ nonFinal.insert(par); } } // 最终候选:只出现在当前位置,但没有作为依赖出现过 vector<string> finals; for(auto &ver : currentSet){ if(nonFinal.find(ver) == nonFinal.end()){ finals.push_back(ver); } } // memo 记录每个版本的迭代次数 unordered_map<string, int> chainLen; // 采用迭代法求版本 ver 的迭代次数 auto getChainLen = [&](const string &ver) -> int { vector<string> stack; string cur = ver; // 当未找到迭代次数且存在依赖时,向上查找 while (true) { // 若当前版本已经计算过则退出 if(chainLen.find(cur) != chainLen.end()) break; // 如果当前版本没有记录(即没有依赖关系)或者依赖为 "NA",则认为迭代次数为 0 if(pre.find(cur) == pre.end() || pre[cur] == "NA"){ chainLen[cur] = 0; break; } stack.push_back(cur); cur = pre[cur]; } // 此时 cur 对应的迭代次数已知,将栈内依次回填 int base = chainLen[cur]; while(!stack.empty()){ string node = stack.back(); stack.pop_back(); base = base + 1; chainLen[node] = base; } return chainLen[ver]; }; // 遍历所有最终候选,找出迭代次数最大的 int maxChain = -1; vector<string> res; for(auto &patch : finals){ int len = getChainLen(patch); if(len > maxChain){ maxChain = len; res.clear(); res.push_back(patch); } else if(len == maxChain){ res.push_back(patch); } } // 结果按字典序输出(多个版本以空格分隔) sort(res.begin(), res.end()); for (int i = 0; i < res.size(); i++){ cout << res[i] << (i == res.size() - 1 ? "" : " "); } return 0; }
构建依赖信息:
利用 unordered_map<string, string> pre
保存每条记录中当前版本与其前序版本的关系,同时用 currentSet
记录所有出现在“当前版本”的版本号;用 nonFinal
记录所有出现在“前序版本”(且不为 "NA")的版本。这样最终候选版本即为那些只在 currentSet 中出现而不在 nonFinal 中出现的版本。
计算迭代次数:
使用迭代法(利用栈的方式)计算某版本从其依赖链上升到基底(依赖为 "NA"或无记录)的步数,并用 chainLen
进行备忘以避免重复计算。
输出:
统计所有最终候选版本中迭代次数最大的版本,并按字典序排列后输出,版本之间用空格分隔。
该程序满足题目要求,在输入样例上运行的效果如下:
样例1输入:
text6 CN0010 BF0001 BF0001 AZ0001 AZ0001 NA BF0010 AZ0001 AW0001 NA BF0011 AZ0001
程序计算出各个版本的迭代次数(AZ0001:0,BF0001/BF0010/BF0011:1,CN0010:2,AW0001:0),最终候选为 CN0010,输出:
CN0010
样例2输入:
text3 BF0001 AZ0001 AZ0001 NA BF0011 AZ0001
最终候选为 BF0001 与 BF0011(迭代次数均为1),按字典序输出:
BF0001 BF0011
可以使用 g++ 编译并运行该代码,即可实现题目要求。