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C++上学抄近路

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一、题目要求

1、编程实现

小明每天要从家到学校,小区被道路分成许多正方形的块,共有N×M块,一般情况下,小区内的方块建有房屋,只能沿着边上的街道行走,有时方块表示公园,那么就可以直接穿过。 请你帮她计算一下从家到学校的最短距离。

2、输入输出

**输入描述:**第一行是N和M(0<N,M≤1 000)。注意,小明家坐标在方块(1,1)的西北角,车站在方块(N,M)的东南角。每个方块边长100米。接下来一行是整数K,表示可以对角线穿过的方块数,然后有K行,每行两个数,表示一个坐标。

**输出描述:**输出最短距离,四舍五入到整数,单位为米。

输入样例:

cpp 复制代码
3 2
3
1 1
3 2
1 2

输出样例:

cpp 复制代码
383

二、算法分析

  1. 从给定题目的初步分析可以看出,本题是一道图论相关的题,但是要求的又是最短距离
  2. 所以方法有多种,可以使用广度优先搜索算法BFS,也可以使用动态规划算法DP实现
  3. 由于N和M的取值为1000,用BFS有可能出现超时的情况,所以这里使用DP方式实现
  4. DP定义:dp[i][j]表示从起点(1,1)到位置(i,j)的最短距离。
  5. DP初始化:初始化第一行和第一列的距离,因为只能沿街道行走,所以每步增加100米。
  6. 状态转移方程:对于每个位置(i,j),计算从上方或左方移动过来的最短距离。如果当前位置是公园,还可以考虑从对角线方向移动过来的距离(增加141.42米)。
  7. 遍历顺序:由于是从家里到学校,且状态转移方程中后一个位置需要用到前一个位置的状态,所以应该是从前往后遍历。
  8. 然后还有一点要注意的是:输入的数据是对应的行列,其实这里需要转一下,坐标要从0.0开始,比如输入的(1,1)表示公园可以对角线同行,那就应该从坐标(0,0)的位置到坐标(1,1的位置)进行划线,所以在处理坐标输入的时候需要进行一个处理

三、程序编写

cpp 复制代码
#include<iostream>
#include<vector> 
#include<cmath>
using namespace std;

int main(){
	int n,m,k;
	float t = sqrt(2) * 100;
	cin >> n >> m >> k;
	vector<vector<bool>> isPark(n+1,vector<bool>(m+1,false));

	for(int i = 0;i < k;i++){
		int x,y;
		cin >> x >> y;
		isPark[x-1][y-1] = true;
		isPark[x][y] = true;
	}

	vector<vector<float>> dp(n+1,vector<float>(m+1,0.0));
	for(int i = 1;i <= n;i++)
		dp[i][0] = dp[i-1][0] + 100;	
	for(int j = 1;j <= m;j++)
		dp[0][j] = dp[0][j-1] + 100;		

	for(int i = 1;i <= n;i++)	
		for(int j = 1;j <= m;j++){
			float mins = min(dp[i-1][j],dp[i][j-1]) + 100;
			if(isPark[i-1][j-1] && isPark[i][j])
				mins = min(mins,dp[i-1][j-1] + t);
			dp[i][j] = mins;
		}
	
	cout << round(dp[n][m]) << endl;
	return 0;
}

本文作者:小兔子编程 作者首页:小兔子编程-CSDN博客****

四、运行结果

cpp 复制代码
3 2
3
1 1
3 2
1 2

383

五、考点分析

难度级别:中等,这题相对而言在于坐标的处理,具体主要考察如下:

  1. 分析题目,找到解题思路
  2. 掌握动态规划算法的原理和使用方法
  3. 学会STL 容器的灵活运用:尤其是vector动态数组的原理和使用
  4. 学会数学建模能力以及数学函数和运算逻辑处理能力
  5. 学会循环语句的熟练使用和分支语句的的控制处理(for、if)
  6. 学会调试和校对程序设计与逻辑的完整性
  7. 学会分析题目,算法分析,将复杂问题模块化,简单化,从中找到相应的解题思路
  8. 充分掌握数组定义和使用、分支语句、循环语句和动态规划算法的应用

PS:方式方法有多种,小朋友们只要能够达到题目要求即可!