排序(算法竞赛进阶指南)

给定 n 个变量和 m 个不等式。其中 n 小于等于 26,变量分别用前 n 的大写英文字母表示。

不等式之间具有传递性,即若 A>B 且 B>C,则 A>C。

请从前往后遍历每对关系,每次遍历时判断:

如果能够确定全部关系且无矛盾,则结束循环,输出确定的次序;

如果发生矛盾,则结束循环,输出有矛盾;

如果循环结束时没有发生上述两种情况,则输出无定解。

输入格式

输入包含多组测试数据。

每组测试数据,第一行包含两个整数 n 和 m。

接下来 m 行,每行包含一个不等式,不等式全部为小于关系。

当输入一行 0 0 时,表示输入终止。

输出格式

每组数据输出一个占一行的结果。

结果可能为下列三种之一:

如果可以确定两两之间的关系,则输出 "Sorted sequence determined after t relations: yyy...y.",其中't'指迭代次数,'yyy...y'是指升序排列的所有变量。

如果有矛盾,则输出: "Inconsistency found after t relations.",其中't'指迭代次数。

如果没有矛盾,且不能确定两两之间的关系,则输出 "Sorted sequence cannot be determined."。

数据范围

2≤n≤26,变量只可能为大写字母 A∼Z。

输入样例1:

4 6

A<B

A<C

B<C

C<D

B<D

A<B

3 2

A<B

B<A

26 1

A<Z

0 0

输出样例1:

Sorted sequence determined after 4 relations: ABCD.

Inconsistency found after 2 relations.

Sorted sequence cannot be determined.

输入样例2:

6 6

A<F

B<D

C<E

F<D

D<E

E<F

0 0

输出样例2:

Inconsistency found after 6 relations.

输入样例3:

5 5

A<B

B<C

C<D

D<E

E<A

0 0

输出样例3:

Sorted sequence determined after 4 relations: ABCDE.

选择算法:

因为这道题的关系只有相对大小,不存在收敛这一说,spfa,dijkstra应该不行吧。

这题我们需要用到不等式的传递性,即A < B,B < C,则A < C这个格式像什么······

实质是用了一个中间量建立了原来不存在的关系。

由此我们得出结论

floyd 算法的另外一个用途:判断两点之间是否可以到达!

这些想法是看了AcWing 343. 排序(仅用 Floyd !详解) - AcWing(超级好)

 得来的。

具体细节:

我们观察到原题中:接下来 m 行,每行包含一个不等式,不等式全部为小于关系。

于是用dist[x][y]来表示x,y(先把字母换成数字)的关系,若dist == inf则无法确立x > y,反之则说明

x > y。

1.当dist[x][y] != inf且dist[y][x] != inf时,则出现矛盾

2.若有唯一解,则一定能在m次内排出完整的关系,所以超过m次还未跳出循环则有多解

3.我们要知道一个点的具体关系(它是第几名),只要满足 比他成绩好的人数 + 没他成绩好的人数总和 = 总人数(除自己)所以我们只需把它放到ans数组下标i,或是记录他们的名次(比多少个字母大为关键字排序)

4.根据不等式传递性得知

void floyd(int x) //以 x 为中转点,更新其他点。 
{
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=n;j++)
            dist[i][j] = min(dist[i][j], dist[i][x] + dist[x][j]);
}

代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef pair<int,int> PII;
#define x first
#define y second
map<int,int> mp;

const int N = 210, mod = 1e9+7;
int T, n, m, k;
int a[N], dist[N][N];
PII ans[N];

void floyd(int x) //以 x 为中转点,更新其他点。 
{
	for(int i=1;i<=n;i++)
		for(int j=1;j<=n;j++)
			dist[i][j] = min(dist[i][j], dist[i][x] + dist[x][j]);
}

bool pd() //判断是否所有点都已确定 
{
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		int cnt=0;
		for(int j=1;j<=n;j++) if(dist[i][j]!=1e9) cnt++; //当前点能到达的点数 
		ans[i] = {cnt, i};
		for(int j=1;j<=n;j++) if(i!=j && dist[j][i]!=1e9) cnt++; //能到达当前点的点数 
		if(cnt!=n) return 0;
	}
	sort(ans+1, ans+n+1);
	return 1;
}

int main(){
	while(cin>>n>>m && n)
	{
		for(int i=1;i<=n;i++)
			for(int j=1;j<=n;j++)
				if(i!=j) dist[i][j] = 1e9;
		
		int flag=0;
		for(int i=1;i<=m;i++)
		{
			char a, t, b;cin>>a>>t>>b;
			int x = a-'A'+1, y = b-'A'+1; //现在要加一条从 y 到 x 的边 
			
			if(!flag && dist[x][y] != 1e9) //发现已经从x能到y,出现矛盾 
			{
				printf("Inconsistency found after %d relations.\n", i);
				flag=1;
			}
			
			dist[y][x] = 1; 
			floyd(x), floyd(y); //分别以 x 和 y 为中转点更新其他点
			if(!flag && pd()){ //发现所有点都已确定 
				printf("Sorted sequence determined after %d relations: ", i);
				for(int i=1;i<=n;i++) cout<<char(ans[i].y+'A'-1);
				printf(".\n");
				flag=1;
			}
		}
		if(!flag) printf("Sorted sequence cannot be determined.\n"); //无法确定 
	}
	
	return 0;
}

posted @ 2022-09-24 21:16  zyc_xianyu  阅读(21)  评论(0编辑  收藏  举报