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  • Resistance

    题意:

    给出一个由n个节点和m个二元电阻元件组成的电路,求问节点1到节点n的等效电阻。

    解法:

    应用电子电路分析中的基尔霍夫定律,对于每一个点有流量平衡,得

    对于点$x$有 $$I_{出} + sum_{<i,x>∈|E|}{frac{U_x-U_i}{R_{x,i}}} = I_{入}$$

    规定从点1流入$1A$的电流,从点n流出$1A$的电流,得到n个关于$U_i$的方程。

    注意到n个方程最大线性无关组为 n-1个方程,解出来是$x = k* eta + xi$,从而要引入一个新的方程。

    (因为限制流入1的电流是$1A$的方程是多余的)

    只要将点1的方程改成 $U_1 = 0V$ 即可。

     1 #include <iostream>
     2 #include <cstdio>
     3 #include <cstring>
     4 #include <vector>
     5 #include <cmath>
     6 
     7 #define N 110
     8 #define LD double
     9 #define eps 1e-13
    10 
    11 using namespace std;
    12 
    13 int n,m,tot;
    14 LD u[N],a[N][N];
    15 
    16 LD Gauss(LD a[N][N],int n)
    17 {
    18     int cnt=0;
    19     for(int i=1;i<=n;i++)
    20     {
    21         int t=0;
    22         for(int j=i;j<=n;j++)
    23             if(fabs(a[j][i])>eps)
    24             {
    25                 t=j;
    26                 break;
    27             }
    28         if(!t)
    29         {
    30             cnt++;
    31             continue;
    32         }
    33         for(int j=1;j<=n+1;j++) swap(a[i][j],a[t][j]);
    34         for(int j=i+1;j<=n+1;j++) a[i][j]/=a[i][i];
    35         a[i][i]=1.0;
    36         for(int j=1;j<=n;j++)
    37         {
    38             if(j==i) continue; 
    39             for(int k=i+1;k<=n+1;k++)
    40                 a[j][k] -= a[j][i]*a[i][k];
    41             a[j][i]=0;
    42         }
    43     }
    44     return a[n][n+1]/a[n][1]- a[1][n+1]/a[1][n];
    45 }
    46 
    47 int main()
    48 {
    49 //    freopen("test.txt","r",stdin);
    50     while(~scanf("%d%d",&n,&m))
    51     {
    52         memset(a,0,sizeof(a));
    53         int x,y;
    54         LD R;
    55         for(int i=1;i<=m;i++)
    56         {
    57             scanf("%d%d%lf",&x,&y,&R);
    58             LD tmp=1.0/R;
    59             a[x][x]+=tmp;
    60             a[y][y]+=tmp;
    61             a[x][y]-=tmp;
    62             a[y][x]-=tmp;
    63         }
    64         a[1][1]=1;
    65         for(int i=2;i<=n;i++) a[1][i]=0;
    66         a[1][n+1]=0;
    67         a[n][n+1]=1;
    68         printf("%.2f
    ",Gauss(a,n));
    69     }
    70     return 0;
    71 }
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