2019-03-22 [蓝桥杯][算法提高VIP]文化之旅

题目描述
有一位使者要游历各国,他每到一个国家,都能 学到一种文化,但他不愿意学习任何一种文化超过一次(即如果他学习了某种文化,则他就不能到达其他有这种文化的国家)。不同的国家可能有相同的文化。不同 文化的国家对其他文化的看法不同,有些文化会排斥外来文化(即如果他学习了某种文化,则他不能到达排斥这种文化的其他国家)。
现给定各个国家间的地理关系,各个国家的文化,每种文化对其他文化的看法,以及这位使者游历的起点和终点(在起点和终点也会学习当地的文化),国家间的道路距离,试求从起点到终点最少需走多少路。

输入输出样例说明
由于到国家2必须要经过国家1,而国家2的文明却排斥国家1的文明,所以不可能到达国家2。

数据规模和约定
对于100%的数据,有2≤N≤100,1≤K≤100,1≤M≤ N^2,1≤ki≤K,1≤u, v≤N,1≤d≤1000,S≠T,1 ≤S, T≤N。

输入
第一行为五个整数N,K,M,S,T,每两个整数之间用一个空格隔开,依次代表国家个数(国家编号为1到N),文化种数(文化编号为1到K),道路的条数,以及起点和终点的编号(保证S不等于T);
第二行为N个整数,每两个整数之间用一个空格隔开,其中第i个数Ci,表示国家i的文化为Ci。
接下来的K行,每行K个整数,每两个整数之间用一个空格隔开,记第i行的第j个数为aij,aij= 1表示文化i排斥外来文化j(i等于j时表示排斥相同文化的外来人),aij= 0表示不排斥(注意i排斥j并不保证j一定也排斥i)。
接下来的M行,每行三个整数u,v,d,每两个整数之间用一个空格隔开,表示国家u与国家v有一条距离为d的可双向通行的道路(保证u不等于v,两个国家之间可能有多条道路)。
输出
输出只有一行,一个整数,表示使者从起点国家到达终点国家最少需要走的距离数(如果无解则输出-1)。
样例输入
2 2 1 1 2
1 2
0 1
1 0
1 2 10
样例输出
-1
提示
C语言在线学习平台微信号dotcpp
来源
算法提高

Dijkstra算法没有想到如何处理文化冲突的问题,但是想到了dfs搜索,但是需要非常有效的进行剪枝,否则大部分数据都不能通过。
测试数据10TLE
DFS代码如下

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<set>
#include<algorithm>
using namespace std;

const int N=110,K=110;
int c[N],cultrul[K],graph[N][N],vis[N],a[N][N];
int res=-1,n,k,m,s,t;
set<int>cu;

void dfs(int pre,long long sum)
{
    if(res!=-1 && sum>res) return ;
    if(pre==t)
    {
        if(sum>res) res=sum;//记录更短的路径
        return ;    
    } 
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        //没有来过这个国家  路径走得通  没有学习过这类文化  
        if(!vis[i] && graph[pre][i] && cultrul[c[i]]==false)
        {
            bool ok=true;
            for(set<int>::iterator it=cu.begin();it!=cu.end();it++)
            {
                if(a[*it][c[i]])
                {
                    ok=false;
                    break;
                }
            }
            if(ok)
            {
                vis[i]=true;
                cultrul[c[i]]=true;
                cu.insert(c[i]);
                dfs(i,sum+graph[pre][i]);
                vis[i]=false;
                cultrul[c[i]]=false;
                cu.erase(c[i]);
            }
        }   
    } 
} 
int main(void)
{
    freopen("D:\\input10.txt","r",stdin);
    int u,v,d;
    cin>>n>>k>>m>>s>>t;
    for(int i=1;i<=n;i++) cin>>c[i];
    for(int i=1;i<=k;i++)
    {
        for(int j=1;j<=k;j++) cin>>a[i][j];
    }
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        cin>>u>>v>>d;
        if(graph[u][v]==0) graph[u][v]=graph[v][u]=d;
        else if(graph[u][v]>d)
        {
            graph[u][v]=graph[u][v]=d;
        }
    }
    
    vis[s]=true;//访问过这个国家 
    cultrul[c[s]]=true;//学习了这种文化 
    cu.insert(c[s]); 
    dfs(s,0);
    cout<<res;
    return 0;
} 

逆向搜索,可以通过100%数据

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<set>
#include<cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;

const int N=110,K=110;
int c[N],cultrul[K],graph[N][N],vis[N],a[N][N];
int n,k,m,s,t;
long long res=-1;
set<int>cu;

void dfs(int next,long long sum)
{
    if(res!=-1 && sum>res) return ;
    if(next==s)
    {
        if(res==-1) res=sum;
        else res=min(res,sum);//记录更短的路径
        return ;    
    } 
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        //没有来过这个国家  路径走得通  没有学习过这类文化  
        if(!vis[i] && graph[i][next] && cultrul[c[i]]==false)
        {
            bool ok=true;
            for(set<int>::iterator it=cu.begin();it!=cu.end();it++)//枚举后面国家文化类型 
            {
                if(a[c[i]][*it])//如果当前国家文化和后继国家文化冲突 
                {
                    ok=false;
                    break;
                }
            }
            if(ok)
            {
                vis[i]=true;
                cultrul[c[i]]=true;
                cu.insert(c[i]);
                dfs(i,sum+graph[i][next]);
                vis[i]=false;
                cultrul[c[i]]=false;
                cu.erase(c[i]);
            }
        }   
    } 
} 
int main(void)
{
    //freopen("D:\\input6.txt","r",stdin);
    int u,v,d;
    cin>>n>>k>>m>>s>>t;
    for(int i=1;i<=n;i++) cin>>c[i];
    for(int i=1;i<=k;i++)
    {
        for(int j=1;j<=k;j++) cin>>a[i][j];
    }
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        cin>>u>>v>>d;
        if(graph[u][v]==0) graph[u][v]=graph[v][u]=d;
        else if(graph[u][v]>d)
        {
            graph[u][v]=graph[u][v]=d;
        }
    }
    
    vis[t]=true;//访问过这个国家 
    cultrul[c[t]]=true;//学习了这种文化 
    cu.insert(c[t]); 
    dfs(t,0);
    cout<<res;
    return 0;
} 
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