【题目链接】
ybt 1831:【03NOIP提高组】神经网络
洛谷 P1038 [NOIP 2003 提高组] 神经网络
【题目考点】
1. 图论:拓扑排序,有向无环图动规
【解题思路】
神经网络是一个有向无环图,输入层神经元是入度为0的顶点,输出层神经元是出度为0的顶点。
输入层顶点在开始时神经元状态 C i C_i Ci一定大于0。
注意,公式 C i = ( ∑ ( j , i ) ∈ E W j i C j ) − U i C_i=\left(\sum\limits_{(j,i) \in E} W_{ji}C_{j}\right)-U_{i} Ci= (j,i)∈E∑WjiCj −Ui是求一个顶点的神经元状态 C i C_i Ci的方法,而输入层顶点的神经元状态 C i C_i Ci不需要求,输入中已经给定了。
只有非输入层顶点需要求神经元状态 C i C_i Ci。求 C i C_i Ci最后一步需要减去 U i U_i Ui,因此可以在一开始,就对非输入层顶点的 C i C_i Ci减去 U i U_i Ui
到顶点i有边的顶点:也就是邻接点中有i的顶点。只要j到i有边,则j属于该顶点集合。
根据该公式,需要在访问所有到顶点i有边的顶点j 后,才可以求出 C i C_i Ci。按拓扑排序顺序求 C i C_i Ci,可以满足该顺序的要求。
注意在拓扑排序过程中,访问到的顶点可能是 C i ≤ 0 C_i \le 0 Ci≤0的处于平静状态的顶点。这些顶点也要参与拓扑排序过程中。
在出队顶点为u时,只有当顶点u处于兴奋状态,即 C u > 0 C_u>0 Cu>0时,才可以让顶点u影响顶点v的神经状态,让 C v C_v Cv增加 W u v C u W_{uv}C_u WuvCu。
最后遍历出度为0的顶点,看哪个顶点的 C i > 0 C_i>0 Ci>0,就输出该顶点的编号i和神经状态 C i C_i Ci。
如果没有输出,则输出"NULL"
【题解代码】
解法1:拓扑排序
cpp
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define N 105
struct Edge
{
int v, w;
};
int n, p, c[N], degIn[N], degOut[N];
vector<Edge> edge[N];
void topoSort()
{
queue<int> que;
for(int i = 1; i <= n; ++i) if(degIn[i] == 0)//激活点的入队
que.push(i);
while(!que.empty())
{
int u = que.front();
que.pop();
for(Edge e : edge[u])
{
int v = e.v, w = e.w;
if(c[u] > 0)
c[v] += w*c[u];
if(--degIn[v] == 0)
que.push(v);
}
}
}
int main()
{
int u, v, w, un;
cin >> n >> p;
for(int i = 1; i <= n; ++i)
{
cin >> c[i] >> un;
if(c[i] == 0)
c[i] -= un;//非输入层减去阈值,输入层已经激活,不用减去阈值
}
for(int i = 1; i <= p; ++i)
{
cin >> u >> v >> w;
edge[u].push_back(Edge{v, w});
degIn[v]++, degOut[u]++;
}
topoSort();
bool hasAns = false;
for(int i = 1; i <= n; ++i) if(degOut[i] == 0 && c[i] > 0)
{
hasAns = true;
cout << i << ' ' << c[i] << '\n';
}
if(!hasAns)
cout << "NULL";
return 0;
}