代码随想录算法训练营第五十天 | 98. 所有可达路径

2024-09-05 07:52

本文主要是介绍代码随想录算法训练营第五十天 | 98. 所有可达路径,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

98. 所有可达路径

思路

图的存储

邻接矩阵

         邻接表

深度优先搜索

1.确认递归函数,参数

2.确认终止条件

3.处理目前搜索节点出发的路径

方法一: 邻接矩阵写法

方法二:邻接表写法


98. 所有可达路径

  • 题目链接:卡码网题目链接(ACM模式)
  • 文章讲解:代码随想录 

【题目描述】

给定一个有 n 个节点的有向无环图,节点编号从 1 到 n。请编写一个函数,找出并返回所有从节点 1 到节点 n 的路径。每条路径应以节点编号的列表形式表示。

【输入描述】

第一行包含两个整数 N,M,表示图中拥有 N 个节点,M 条边

后续 M 行,每行包含两个整数 s 和 t,表示图中的 s 节点与 t 节点中有一条路径

【输出描述】

输出所有的可达路径,路径中所有节点的后面跟一个空格,每条路径独占一行,存在多条路径,路径输出的顺序可任意。

如果不存在任何一条路径,则输出 -1。

注意输出的序列中,最后一个节点后面没有空格! 例如正确的答案是 1 3 5,而不是 1 3 5, 5后面没有空格!

【输入示例】

5 5
1 3
3 5
1 2
2 4
4 5

【输出示例】

1 3 5
1 2 4 5  

提示信息

用例解释:

有五个节点,其中的从 1 到达 5 的路径有两个,分别是 1 -> 3 -> 5 和 1 -> 2 -> 4 -> 5。

因为拥有多条路径,所以输出结果为:

1 3 5
1 2 4 5

1 2 4 5
1 3 5

都算正确。

数据范围:

  • 图中不存在自环
  • 图中不存在平行边
  • 1 <= N <= 100
  • 1 <= M <= 500

思路

图的存储

在图论理论基础篇 中我们讲到了 两种 图的存储方式:邻接表 和 邻接矩阵。

本题我们将带大家分别实现这两个图的存储方式。

邻接矩阵

邻接矩阵 使用 二维数组来表示图结构。 邻接矩阵是从节点的角度来表示图,有多少节点就申请多大的二维数组。

本题我们会有n 个节点,因为节点标号是从1开始的,为了节点标号和下标对齐,我们申请 n + 1 * n + 1 这么大的二维数组。

邻接表

邻接表 使用 数组 + 链表的方式来表示。 邻接表是从边的数量来表示图,有多少边 才会申请对应大小的链表。

邻接表的构造相对邻接矩阵难理解一些。

我在 图论理论基础篇 举了一个例子:

这里表达的图是:

  • 节点1 指向 节点3 和 节点5
  • 节点2 指向 节点4、节点3、节点5
  • 节点3 指向 节点4
  • 节点4指向节点1

我们需要构造一个数组,数组里的元素是一个链表。

深度优先搜索

本题是深度优先搜索的基础题目,关于深搜我在图论深搜理论基础 已经有详细的讲解,图文并茂。

关于本题我会直接使用深搜三部曲来分析,如果对深搜不够了解,建议先看 图论深搜理论基础。

深搜三部曲来分析题目:

1.确认递归函数,参数

首先我们dfs函数一定要存一个图,用来遍历的,需要存一个目前我们遍历的节点,定义为x。

还需要存一个n,表示终点,我们遍历的时候,用来判断当 x==n 时候 标明找到了终点。

(其实在递归函数的参数 不容易一开始就确定了,一般是在写函数体的时候发现缺什么,参加就补什么)至于 单一路径 和 路径集合 可以放在全局变量。

2.确认终止条件

什么时候我们就找到一条路径了?

当目前遍历的节点 为 最后一个节点 n 的时候 就找到了一条 从出发点到终止点的路径。

3.处理目前搜索节点出发的路径

接下来是走 当前遍历节点x的下一个节点。

首先是要找到 x节点指向了哪些节点呢? 遍历方式是这样的:

for i in range(1,n+1): # 遍历节点x链接的所有节点if graph[x][i] == 1: # 找到 x指向的节点,就是节点i

接下来就是将 选中的x所指向的节点,加入到 单一路径来。

path.append(i) # 遍历到的节点加入到路径中来

进入下一层递归

def dfs(graph, i, n) : # 进入下一层递归

最后就是回溯的过程,撤销本次添加节点的操作。

为什么要有回溯,我在图论深搜理论基础 也有详细的讲解。

方法一: 邻接矩阵写法

def dfs(graph,x,n,path,result):if x == n:result.append(path[:])returnfor i in range(1,n+1):if graph[x][i] == 1:path.append(i)dfs(graph,i,n,path,result)path.pop()def main():n,m = map(int,input().split())graph = [[0]* (n+1) for _ in range(n+1)]for i in range(m):s,t = map(int,input().split())graph[s][t] = 1result = []dfs(graph,1,n,[1],result)if not result:print(-1)else:for path in result:print(' '.join(map(str,path)))if __name__ == "__main__":main()

方法二:邻接表写法

from collections import defaultdictresult = []  # 收集符合条件的路径
path = []  # 1节点到终点的路径def dfs(graph, x, n):if x == n:  # 找到符合条件的一条路径result.append(path.copy())returnfor i in graph[x]:  # 找到 x指向的节点path.append(i)  # 遍历到的节点加入到路径中来dfs(graph, i, n)  # 进入下一层递归path.pop()  # 回溯,撤销本节点def main():n, m = map(int, input().split())graph = defaultdict(list)  # 邻接表for _ in range(m):s, t = map(int, input().split())graph[s].append(t)path.append(1)  # 无论什么路径已经是从1节点出发dfs(graph, 1, n)  # 开始遍历# 输出结果if not result:print(-1)for path in result:print(' '.join(map(str, path)))if __name__ == "__main__":main()

这篇关于代码随想录算法训练营第五十天 | 98. 所有可达路径的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1138372

相关文章

不懂推荐算法也能设计推荐系统

本文以商业化应用推荐为例,告诉我们不懂推荐算法的产品,也能从产品侧出发, 设计出一款不错的推荐系统。 相信很多新手产品,看到算法二字,多是懵圈的。 什么排序算法、最短路径等都是相对传统的算法(注:传统是指科班出身的产品都会接触过)。但对于推荐算法,多数产品对着网上搜到的资源,都会无从下手。特别当某些推荐算法 和 “AI”扯上关系后,更是加大了理解的难度。 但,不了解推荐算法,就无法做推荐系

康拓展开(hash算法中会用到)

康拓展开是一个全排列到一个自然数的双射(也就是某个全排列与某个自然数一一对应) 公式: X=a[n]*(n-1)!+a[n-1]*(n-2)!+...+a[i]*(i-1)!+...+a[1]*0! 其中,a[i]为整数,并且0<=a[i]<i,1<=i<=n。(a[i]在不同应用中的含义不同); 典型应用: 计算当前排列在所有由小到大全排列中的顺序,也就是说求当前排列是第

csu 1446 Problem J Modified LCS (扩展欧几里得算法的简单应用)

这是一道扩展欧几里得算法的简单应用题,这题是在湖南多校训练赛中队友ac的一道题,在比赛之后请教了队友,然后自己把它a掉 这也是自己独自做扩展欧几里得算法的题目 题意:把题意转变下就变成了:求d1*x - d2*y = f2 - f1的解,很明显用exgcd来解 下面介绍一下exgcd的一些知识点:求ax + by = c的解 一、首先求ax + by = gcd(a,b)的解 这个

综合安防管理平台LntonAIServer视频监控汇聚抖动检测算法优势

LntonAIServer视频质量诊断功能中的抖动检测是一个专门针对视频稳定性进行分析的功能。抖动通常是指视频帧之间的不必要运动,这种运动可能是由于摄像机的移动、传输中的错误或编解码问题导致的。抖动检测对于确保视频内容的平滑性和观看体验至关重要。 优势 1. 提高图像质量 - 清晰度提升:减少抖动,提高图像的清晰度和细节表现力,使得监控画面更加真实可信。 - 细节增强:在低光条件下,抖

hdu2544(单源最短路径)

模板题: //题意:求1到n的最短路径,模板题#include<iostream>#include<algorithm>#include<cstring>#include<stack>#include<queue>#include<set>#include<map>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<ctype.h>#i

【数据结构】——原来排序算法搞懂这些就行,轻松拿捏

前言:快速排序的实现最重要的是找基准值,下面让我们来了解如何实现找基准值 基准值的注释:在快排的过程中,每一次我们要取一个元素作为枢纽值,以这个数字来将序列划分为两部分。 在此我们采用三数取中法,也就是取左端、中间、右端三个数,然后进行排序,将中间数作为枢纽值。 快速排序实现主框架: //快速排序 void QuickSort(int* arr, int left, int rig

活用c4d官方开发文档查询代码

当你问AI助手比如豆包,如何用python禁止掉xpresso标签时候,它会提示到 这时候要用到两个东西。https://developers.maxon.net/论坛搜索和开发文档 比如这里我就在官方找到正确的id描述 然后我就把参数标签换过来

poj 3974 and hdu 3068 最长回文串的O(n)解法(Manacher算法)

求一段字符串中的最长回文串。 因为数据量比较大,用原来的O(n^2)会爆。 小白上的O(n^2)解法代码:TLE啦~ #include<stdio.h>#include<string.h>const int Maxn = 1000000;char s[Maxn];int main(){char e[] = {"END"};while(scanf("%s", s) != EO

poj 1258 Agri-Net(最小生成树模板代码)

感觉用这题来当模板更适合。 题意就是给你邻接矩阵求最小生成树啦。~ prim代码:效率很高。172k...0ms。 #include<stdio.h>#include<algorithm>using namespace std;const int MaxN = 101;const int INF = 0x3f3f3f3f;int g[MaxN][MaxN];int n

秋招最新大模型算法面试,熬夜都要肝完它

💥大家在面试大模型LLM这个板块的时候,不知道面试完会不会复盘、总结,做笔记的习惯,这份大模型算法岗面试八股笔记也帮助不少人拿到过offer ✨对于面试大模型算法工程师会有一定的帮助,都附有完整答案,熬夜也要看完,祝大家一臂之力 这份《大模型算法工程师面试题》已经上传CSDN,还有完整版的大模型 AI 学习资料,朋友们如果需要可以微信扫描下方CSDN官方认证二维码免费领取【保证100%免费