算法题(240):最大食物链计数

审题:

本题需要找到所有的食物链,并将食物链数量输出

思路:
方法一:动态规划+拓扑排序

食物链的起点是没有动物能被它吃(入度为0),终点是没有动物能吃它(出度为0)

示例解析:

通过画图我们知道,起点就是入度为0的1号,终点是出度为0的5号。且本题说明了是无环图,且他的边又是有向的,所以本题是一个有向无环图,可以使用动态规划解题


解释:动态规划为什么一定需要无环结构?

因为环形结构会让递推过程出现矛盾

这是正常的有向无环图,fij依赖于其上方和左侧的节点,即要求出fij的值必须先知道fi-1j和fij-1的值

此时具有环形结构,fij和fi-1j互相依赖,是无法利用状态转移方程求出他们中的任意一个结果的


1.状态表示:fi表示从起点走到i位置时的所有方案数

2.状态转移方程:fi = Σfprev

根据最后一步判断法,只要将当前节点的所有入度节点方案数求出,然后将这些方案数累加起来即为fi的方案数

3.填表顺序:拓扑排序

由于我们求fi前必须先把所有能吃i位置的位置的f填写好,所以我们的填写顺序是先从生产者(入度为0)的点开始,最后再到分解者(出度为0),这时我们就可以使用拓扑排序的顺序进行填表了

4.初始化:需要将入度为0的f值初始化为1

5.答案输出:

维护一个ret变量,每当我们遍历到出度为0的分解者时,让ret累加当前节点的f值,最后直接输出即可(累加过程需要取模80112002)

解题:

cpp 复制代码
#include<iostream>
#include<queue>
#include<vector>
using namespace std;
const int N = 5e3 + 10, M = 5e5 + 10, MOD = 80112002;
int n, m,ret;
int in[N],out[N];
int f[N];//f[i]表示从起点走到i位置时的所有方案数
vector<int> edges[M];
queue<int> q;
int main()
{
	//数据录入
	cin >> n >> m;
	for (int i = 1; i <= m; i++)
	{
		int x, y; cin >> x >> y;
		edges[x].push_back(y);
		in[y]++; out[x]++;
	}
	//将入度为0的点加入队列中
	for (int i = 1; i <= n; i++)
	{
		if (in[i] == 0)
		{
			q.push(i);
			f[i] = 1;//初始化f数组
		}
	}
	while (q.size())
	{
		int a = q.front(); q.pop();
		if (out[a] == 0) ret = (ret+ f[a])%MOD;
		for (auto e : edges[a])
		{
			in[e]--;
			f[e] = (f[e]+f[a])%MOD;
			if (in[e] == 0) q.push(e);
		}
	}
	cout << ret << endl;
	return 0;
}

关键1:不仅需要维护入度数组inN,还要维护出度数组outN

因为需要根据出度信息判断是否是食物链的终点,然后更新ret变量的值

关键2:f数组的更新时机

对于一个节点,当他的入度数减少时,说明他的其中一条路径正在被遍历移除,我们就需要将当前被遍历的节点的f数组值加给他

P4017 最大食物链计数 - 洛谷

相关推荐
没落之王16 分钟前
易学使者郑氏正脉郑冰推演马航事件
大数据·人工智能·算法·机器学习·可用性测试
阿部多瑞 ABU34 分钟前
告别手工核图:基于 .NET + MuPDFCore 的 CAD 等轴测 PDF 材料表提取与新旧版本对比实战
后端·算法·ui·pdf·c#
郝学胜-神的一滴39 分钟前
并查集深度入门:从玄学抽象到 QuickFind & QuickUnion 源码实战
数据结构·c++·python·程序人生·算法·软件开发
比奇堡裤头村40 分钟前
统计学习方法——决策树
算法·决策树·学习方法
灵晔君1 小时前
【Linux】进程控制(一)——进程创建、进程终止与进程等待
linux·c语言·算法
数模竞赛Paid answer10 小时前
2026年中青杯数学建模A题数学建模论文智能评估系统与多智能体优化方法求解全过程论文及程序
算法·数学建模·中青杯
银-豆豆10 小时前
数据结构与算法-动态规划、回溯与贪心
算法·动态规划
想吃火锅100512 小时前
【leetcode】200. 岛屿数量
算法·leetcode·职场和发展
Nil20812 小时前
leetcode 54螺旋矩阵
算法·leetcode·矩阵
依然鸣13 小时前
PTA团体程序设计天梯赛L1真题讲解L1-077-080
开发语言·c++·算法·深度优先·pat考试·图论