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这道课程设计,费不少时间,太麻烦了= =。(明明是能力不够)
~~~~最小生成树:室内布线~~~~
题目要求:
装修新房子是一项颇为复杂的工程,现在需要写个程序帮助房主设计室内电线的布局。
首先,墙壁上插座的位置是固定的。插座间需要有电线相连,而且要布置的整齐美观,即要求每条线都与至少一条墙边平行,且嵌入四壁或者地板(不能走屋顶)。
房主要求知道,要将所有插座连通,自己需要买的电线的最短长度。
另外,别忘了每个房间都有门,电线不可以穿门而过。上图给出了一个有4插座的房间的电线布局。
输入要求:
输入由若干组测试数据组成。
每组数据的第1行包含房间的长、宽、高和插座的个数N(N为一个不超过20的正整数)。
接下去的N行中,第i行给出第i个插座的位置坐标(xi,yi,zi);最后一行包含4个3元组(x1,y1,z1)…(x4,y4,z4),分别是长方形门框的4个角三维坐标。4个数字全部为0表示全部测试结束,不要对该数据任何处理。
注意:这里假设长方体形状的房间完全位于三维直角坐标系的第一象限内,并且有一个角落在原点上。地板位于x-y平面。题目数据保证,每个插座仅属于四面墙中的一面,门上没有插座。要求每段电线的两端必须仅与插座连接,电线之间不能互相交叉焊接。
输出要求:
对每一组测试,在一行里输出要将所有插座连通需要买的电线的最短整数长度。
输入例子:
10 10 10 4
0 1 3.3
2.5 0 2
5 0 0.8
5 10 1
0 0 0 0 0 3 1.5 0 0 1.5 0 3
0 0 0 0
输出例子:
21
这道题,注意以下几点:
① 布线要与墙平行
② 两插座位置关系
③ 线可以走地面,不可以走屋顶和门
④ 最后数据,向上取整
然后,题目考查的是最小生成树,但我花了很多时间求两插座之间的距离= =。。
我代码注释中出现的 1,2,3,4 4个面为:正对着我们的为 1号面,我们正对着1号面,它的左面为2号面,1号面右面为3号面,1号面相对着4号面。
然后,程序是:
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* Title : 最小生成树:室内布线 *
* Source: 数据结构_课程设计 *
* Hint : 最小生成树 *
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#include
#include
#include
using namespace std;
/****** 一些相关变量的定义 ******/
// 插座个数,最多为20个,所以,边最多只有400个
#define MAX 401
// 点的结构体
struct Node
{
double x,y,z;
}nd[21],door[4];
// 含权值的边的结构体
struct Edge
{
int u;
int v;
double quan;
}eg[MAX];
// N - 插座个数,len,wid,hei - 房间的长、宽、高,pos_door门所在位置
int N,len,wid,hei,pos_door;
int father[21];
/****** 判断两插座位置关系 ******/
// 是否在同一墙面
bool isTogether( Node a , Node b )
{
if( (a.x==b.x && (a.x==0||a.x==len) ) || (a.y==b.y && (a.y==0||a.y==wid) ) ) return true;
return false;
}
// 判断是否在相邻墙面
bool isBeside( Node a , Node b )
{
if( a.x==0 || a.x==len )
{
if( b.y==0 || b.y==wid )
return true;
else
return false;
}
else if( a.y==0 || a.y==wid )
{
if( b.x==0 || b.x==len )
return true;
else
return false;
}
}
// 是否在相对墙面
bool isAcross( Node a , Node b )
{
if( (a.x==0 && b.x==len) || (a.y==0 && b.y==wid) || (a.x==len && b.x==0) || (a.y==wid && b.y==0) )
return true;
else
return false;
}
/****** 一系列判断 ******/
// 求最小值
double Min( double a,double b)
{
return a=door[3].z || n2.z>=door[3].z ) return false;
if( pos_door==1 )
{
if( n1.y!=0 && n2.y!=0 ) return false;
if( (n1.x>=door[3].x && n2.x>=door[3].x) || (n1.x<=door[0].x && n2.x<=door[0].x) ) return false;
return true;
}
else if( pos_door==2 )
{
if( n1.x!=0 && n2.x!=0 ) return false;
if( (n1.y<=door[0].y && n2.y<=door[0].y) || (n1.y>=door[3].y && n2.y>=door[3].y) ) return false;
return true;
}
else if( pos_door==3 )
{
if( n1.x!=len && n2.y!=len ) return false;
if( (n1.y<=door[0].y && n2.y<=door[0].y) || (n1.y>=door[3].y && n2.y>=door[3].y) ) return false;
return true;
}
else
{
if( n1.y!=wid && n2.y!=wid ) return false;
if( (n1.x>=door[3].x && n2.x>=door[3].x) || (n1.x<=door[0].x && n2.x<=door[0].x) ) return false;
return true;
}
}
/****** 求布线长度 ******/
// 求同墙两插座最短布线
double find_togcost( Node a,Node b )
{
// 两插座同墙且不穿门
if( !judge_crossdoor( a , b ) )
return (fabs(a.x-b.x)+fabs(a.y-b.y)+fabs(a.z-b.z));
else
{
// 两插座布线会穿过门,门的位置不同
if( pos_door==1 || pos_door==4 ) return Min( (fabs(a.x-b.x)+fabs(door[3].z-a.z)+fabs(door[3].z-b.z) ),(fabs(a.x-b.x)+a.z+b.z) );
else return Min( (fabs(a.y-b.y)+fabs(door[3].z-a.z)+fabs(door[3].z-b.z)),(fabs(a.y-b.y)+a.z+b.z) );
}
}
// 求相对墙两插座最短布线
double find_acrcost( Node a,Node b )
{
double cost1,cost2;
Node temp1,temp2;
// 插座在1,4面
if( (a.y==0 && b.y==wid) || (b.y==0 && a.y==wid) )
{
// 根据门的位置,求权值
if( pos_door==1 ) return Min( Min( (a.y+fabs(door[3].z-a.z)+len+b.y),(a.y+a.z+len+b.y) ),Min( (wid-a.y+len+wid-b.y),(a.z+len+b.z) ) );
else if( pos_door==2 )
{
temp1=temp2=a;
temp1.y=0,temp2.y=wid;
cost1=find_togcost(a,temp1);
cost2=find_togcost(a,temp2);
return Min( (cost1+len+b.y),(cost2+len+wid-b.y) );
}
else if( pos_door==3 )
{
temp1=temp2=b;
temp1.y=0,temp2.y=wid;
cost1=find_togcost(b,temp1);
cost2=find_togcost(b,temp2);
return Min( (cost1+len+a.y),(cost2+len+wid-a.y) );
}
else return Min( Min( (a.y+len+b.y),(wid-a.y+wid-b.y+fabs(door[3].z-a.z)+len) ), Min( (wid-a.y+wid-b.y+a.z+len),(a.z+b.z+len) ) );
}
else
{
if( pos_door==1 )
{
temp1=temp2=a;
temp1.x=0,temp2.x=len;
cost1=find_togcost(a,temp1);
cost2=find_togcost(a,temp2);
return Min( (cost1+wid+b.x),(cost2+wid+len-b.x) );
}
else if( pos_door==2 ) return Min( Min( (a.x+b.x+wid+fabs(door[3].z-a.z)),(a.x+b.x+wid+a.z) ),Min( (len-a.x+len-b.x+wid),(a.z+b.z+wid) ) );
else if( pos_door==4 )
{
temp1=temp2=b;
temp1.x=0,temp2.x=len;
cost1=find_togcost(b,temp1);
cost2=find_togcost(b,temp2);
return Min( (cost1+wid+a.x),(cost2+wid+len-a.x) );
}
else return Min( Min( (a.x+b.x+wid),(a.z+b.z+wid) ),Min( (len-a.x+len-b.x+fabs(door[3].z-a.z)+wid),(len-a.x+len-b.x+a.z+wid) ) );
}
}
// 求相邻墙两插座最短布线
double find_bescost( Node a , Node b )
{
Node temp=a;
// 在两平面连接处找一个点(让其中一点x,y为0即可),转化为两个 同墙插座 问题
if( (a.x==0 && b.y==0) || (b.x==0 && a.y==0) )
{
temp.x=temp.y=0;
return ( find_togcost(a,temp)+find_togcost(b,temp) );
}
else if( (a.x==len && b.y==0) || (a.y==0 && b.x==len) )
{
temp.x=len,temp.y=0;
return ( find_togcost(a,temp)+find_togcost(b,temp) );
}
else if( (a.x==0 && b.y==wid) || (b.x==0 && a.y==wid) )
{
temp.x=0,temp.y=wid;
return ( find_togcost(a,temp)+find_togcost(b,temp) );
}
else
{
temp.x=len,temp.y=wid;
return ( find_togcost(a,temp)+find_togcost(b,temp) );
}
}
/****** 求最小生成树(Kruscal) ******/
// 比较函数
bool cmp(Edge e1,Edge e2)
{
return e1.quan>len>>wid>>hei>>N )
{
// 输入数据为4个0,则退出程序
if( !len && !wid && !hei && !N ) break;
// 获取数据(插座与门的位置)
for( i=0 ; i>nd[i].x>>nd[i].y>>nd[i].z;
for( i=0 ; i<4 ; ++i )
cin>>door[i].x>>door[i].y>>door[i].z;
pos_door=judge_d( door );
/* 求两点间距离(注意,布线要与墙平行) */
k=0;
for( i=0 ; i
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