DFS剪枝


剪枝
1.优化搜索顺序。大部分情况优先搜索较少的节点。
2.排除等效冗余。(排列变组合)
3.可行性剪枝。
4.最优性剪枝。
5.记忆化搜索dp。


 目录

小猫爬山

数独

木棒


小猫爬山

翰翰和达达饲养了 N 只小猫,这天,小猫们要去爬山。

经历了千辛万苦,小猫们终于爬上了山顶,但是疲倦的它们再也不想徒步走下山了(呜咕>_<)。

翰翰和达达只好花钱让它们坐索道下山。

索道上的缆车最大承重量为 W,而 N 只小猫的重量分别是 C1、C2……CN。

当然,每辆缆车上的小猫的重量之和不能超过 W。

每租用一辆缆车,翰翰和达达就要付 1 美元,所以他们想知道,最少需要付多少美元才能把这 N 只小猫都运送下山?

输入格式

第 1 行:包含两个用空格隔开的整数,N 和 W。

第 2..N+1 行:每行一个整数,其中第 i+1 行的整数表示第 i 只小猫的重量 Ci。

输出格式

输出一个整数,表示最少需要多少美元,也就是最少需要多少辆缆车。

数据范围

1≤N≤18,
1≤Ci≤W≤10^8

输入样例:

5 1996
1
2
1994
12
29

输出样例:

2
#include
#include
using namespace std;
const int N=20;
int c[N];//小猫的重量;
int sum[N];//每辆车已载猫的重量
int n,w;
int min1=N;
void dfs(int cnt,int k)//cnt:车的数量,k:猫的数量
{
    //最优性剪枝
    if(cnt>=min1) return ;
    if(k==n) 
    {
        min1=cnt;
        return ;
    }
    for(int i=0;i>n>>w;
    for(int i=0;i>c[i];
    sort(c,c+n);//优化搜索顺序
    reverse(c,c+n);
    dfs(0,0);
    cout<

数独

数独 是一种传统益智游戏,你需要把一个 9×9 的数独补充完整,使得数独中每行、每列、每个 3×3 的九宫格内数字 1∼9 均恰好出现一次。

请编写一个程序填写数独。

输入格式

输入包含多组测试用例。

每个测试用例占一行,包含 81 个字符,代表数独的 81 个格内数据(顺序总体由上到下,同行由左到右)。

每个字符都是一个数字(1−9)或一个 .(表示尚未填充)。

您可以假设输入中的每个谜题都只有一个解决方案。

文件结尾处为包含单词 end 的单行,表示输入结束。

输出格式

每个测试用例,输出一行数据,代表填充完全后的数独。

输入样例:

4.....8.5.3..........7......2.....6.....8.4......1.......6.3.7.5..2.....1.4......
......52..8.4......3...9...5.1...6..2..7........3.....6...1..........7.4.......3.
end

输出样例:

417369825632158947958724316825437169791586432346912758289643571573291684164875293
416837529982465371735129468571298643293746185864351297647913852359682714128574936

每一行、每一列、每个小方格的状态都用一个九位二进制表示,0表示已填,1表示未填,则某个点可以填的数就是该点的行、列、小方格对应的位置上都为1,可以用&运算。


 

#include
#include
using namespace std;
const int N=9,M=1<>s&&s[0]!='e')
    {
        int k=init();
        dfs(k);
        cout<

 木棒

乔治拿来一组等长的木棒,将它们随机地砍断,使得每一节木棍的长度都不超过 5050 个长度单位。

然后他又想把这些木棍恢复到为裁截前的状态,但忘记了初始时有多少木棒以及木棒的初始长度。

请你设计一个程序,帮助乔治计算木棒的可能最小长度。

每一节木棍的长度都用大于零的整数表示。

输入格式

输入包含多组数据,每组数据包括两行。

第一行是一个不超过 6464 的整数,表示砍断之后共有多少节木棍。

第二行是截断以后,所得到的各节木棍的长度。

在最后一组数据之后,是一个零。

输出格式

为每组数据,分别输出原始木棒的可能最小长度,每组数据占一行。

数据范围

数据保证每一节木棍的长度均不大于 5050。

输入样例:

9
5 2 1 5 2 1 5 2 1
4
1 2 3 4
0

输出样例:

6
5
难度:中等
时/空限制:1s / 64MB
总通过数:13461
总尝试数:33643
来源:《算法竞赛进阶指南》,UVA307
算法标签:搜索dfs,剪枝
#include
#include
#include
using namespace std;
const int N=70;
bool st[N];
int w[N];
int n,len,sum;
bool dfs(int cnt,int s,int start)
{
    if(cnt*len==sum) return true;
    if(s==len) return dfs(cnt+1,0,0);
    for(int i=start;ilen) continue;
        st[i]=1;
        if(dfs(cnt,s+w[i],i+1)) return true;
        st[i]=0;
        //若木棍放在第一位失败,则一定失败
        if(!s) return false;
        //若木棍放在末尾失败,则一定失败
        if(s+w[i]==len) return false;
        //若当前木棍失败,则和它相等的略过
        int j=i;
        while(j>n&&n)
    {
        memset(st,0,sizeof st);
        sum=0;
        len=1;
        for(int i=0;i>w[i],sum+=w[i];
        //优化搜索顺序,从大到小排列
        sort(w,w+n);
        reverse(w,w+n);
        while(true)
        {
            //只枚举sum的约数
            if(sum%len==0&&dfs(1,0,0)) break;
            len++;
        }
        cout<

 生日蛋糕

7 月 17 日是 Mr.W 的生日,ACM-THU 为此要制作一个体积为 Nπ 的 M 层生日蛋糕,每层都是一个圆柱体。

设从下往上数第 i 层蛋糕是半径为 Ri,高度为 Hi 的圆柱。

当 iRi+1 且 Hi>Hi+1。

由于要在蛋糕上抹奶油,为尽可能节约经费,我们希望蛋糕外表面(最下一层的下底面除外)的面积 Q 最小。

令 Q=Sπ ,请编程对给出的 N 和 M,找出蛋糕的制作方案(适当的 Ri 和 Hi 的值),使 S 最小。

除 Q 外,以上所有数据皆为正整数。

输入格式

输入包含两行,第一行为整数 N,表示待制作的蛋糕的体积为 Nπ。

第二行为整数 M,表示蛋糕的层数为 M。

输出格式

输出仅一行,是一个正整数 S(若无解则 S=0)。

数据范围

1≤N≤10000,
1≤M≤20

输入样例:

100
2

输出样例:

68
#include
#include
#include
using namespace std;
const int M=25,INF=0x3f3f3f3f;
int n,m;
int R[M], H[M];//每层的半径和高度
int minv[M], mins[M];//
int res=INF;//结果
void dfs(int u,int v,int s)//当前层次,当前处理的体积和,面积和
{
    //可行性剪枝。
    if(minv[u]+v>n) return ;
    //最优性剪枝。
    if(mins[u]+s>=res) return ;
    if(s+2*(n-v)/R[u+1]>=res) return ;
    
    if(!u)
    {
        if(v==n) res=s;
        return ;
    }
    //优化搜索顺序,从大到小,先r后h;
    for(int r=min(R[u+1]-1,(int)sqrt((n-minv[u-1]-v)/u));r>=u;r--)
    {
        for(int h=min(H[u+1]-1,(n-minv[u-1]-v)/r/r);h>=u;h--)
        {
            int t=0;
            if(u==m) t=r*r;//最底层需要加上其面积;
            R[u]=r,H[u]=h;
            dfs(u-1,v+r*r*h,s+2*r*h+t);
        }
    }
}
int main()
{
    cin>>n>>m;
    //预处理最小面积、体积
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        minv[i]=minv[i-1]+i*i*i;
        mins[i]=mins[i-1]+2*i*i;
    }
    R[m+1]=INF, H[m+1]=INF;
    dfs(m,0,0);
    if(res==INF) res=0;
    cout<

 

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