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java - 自定义二叉搜索树中的最短路径

coder 2024-04-05 原文

这是一个编程竞赛的问题

原始问题可以在这里找到http://www.olympiad.org.za/olympiad/wp-content/uploads/2014/03/2013-PO-Question-Paper.pdf 问题5

穿过大厅的最短路径 [作者:Hulsbos 高中的 Alan Smithee]

大厅里挤满了成排的椅子, 但每一排正好有两把椅子 丢失的。每排的椅子都有编号 从 1 到 100。编写一个程序来计算 从前面到前面的最短路径的长度 大厅的后面。 每把椅子是 1 个单位宽,每排是 1 个单位 深(从椅子的前面到椅子的前面 它后面的椅子)。无法移动 对角地。你可以从前面的任何差距开始 前排并在最后一排的任何空隙后面结束。 你总是从缝隙中间走过。 图示是通过大厅的最短路径,其中 五排椅子。在插图中大厅是 只有 10 把椅子宽,而不是 100 把。 输入中的第一个数字将包含 number n – 行数。接下来的 n 行 将有两个数字,以空格分隔, 指出差距在哪里。 例子 输入: 5个 3 6 2 8 4 5 7 8 3 10

我想我有一个我认为可行的高效算法,但我不确定如何将它实现到 Java 中。

我想做的是将每个选择分解成一个搜索树,例如,如果用户输入是:

行数:3

空间:4 7 2 9 8 11

制作 2 棵搜索树:

              4                               7            
       2           9                     2           9
     8   11      8   11             8      11     8      11

然后找到每个节点之间的差异最小的路径 所以在这种情况下,最短路径将在第二棵树 7->9->8 中,总距离为 5 (||7-9|-8|) 那么我的问题是

  1. 给定问题这个算法是否可以接受

  2. 我将如何在 java 中实现这个算法或另一个算法

@胡安洛佩斯 以这个例子为例(0代表一个空格)。

第 6 行:0 2 3 4 5 6 0 8 9

第 5 行:0 2 3 4 5 6 0 8 9

第 4 行:1 2 3 0 5 6 0 8 9

第 3 行:1 2 3 0 5 6 0 8 9

第 2 行:1 2 3 0 5 6 0 8 9

第 1 行:1 2 3 0 5 6 0 8 9

我从您的算法中了解到,它会单独查看每一行。因此,通过第 1-4 行,每个空间到下一行之间的距离是相等的,但是当您到达第 5 行时,如果您沿着所有 4 都丢失的路径前进,那么与沿着所有 4 的路径前进相比,您会花费更长的时间缺少 7,您的解决方案是否考虑到了这一点?

最佳答案

您描述的算法是 Not Acceptable ,因为最多可以有 100 行,所以如果在每一行中树中的节点数加倍,那么在最坏的情况下,您最终会在树中得到 2^101 个节点.

这个问题可以通过简单的动态规划来解决,在每个步骤中,您必须选择第一个和第二个间隙之间的最小值:

T(0, j) = 1
T(i, j) = 1+min(
              abs(pos(i, j)-pos(i-1, 0)) + T(i-1, 0),
              abs(pos(i, j)-pos(i-1, 1)) + T(i-1, 1))

i 是第 i 行,j01,表示我们在上一回合选择的间隙。下面是一些示例 Java 实现:

import static java.lang.Math.abs;
import static java.lang.Math.min;

public class Main {
    public static int solve(int[][] P) {
        int a = 1, b = 1;
        for (int i = 1; i < P.length; i++) {
            int na = 1 + min(
                    abs(P[i][0] - P[i - 1][0]) + a,
                    abs(P[i][0] - P[i - 1][1]) + b);

            int nb = 1 + min(
                    abs(P[i][1] - P[i - 1][0]) + a,
                    abs(P[i][1] - P[i - 1][1]) + b);

            a = na;
            b = nb;
        }
        return min(a, b);
    }

    public static void main(String... args) {
        System.out.println(solve(new int[][]{
                {3, 6},
                {2, 8},
                {4, 5},
                {7, 8},
                {3, 10},
        }));


        System.out.println(solve(new int[][]{
                {4, 7},
                {2, 9},
                {8, 11}
        }));
    }
}

关于java - 自定义二叉搜索树中的最短路径,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/29866915/

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