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  • PTA-7-7 六度空间

    本题考查点:

    • 图的遍历方式

    题目描述

    “六度空间”理论又称作“六度分隔(Six Degrees of Separation)”理论。这个理论可以通俗地阐述为:“你和任何一个陌生人之间所间隔的人不会超过六个,也就是说,最多通过五个人你就能够认识任何一个陌生人。”如图1所示。

    img
    图1 六度空间示意图

    “六度空间”理论虽然得到广泛的认同,并且正在得到越来越多的应用。但是数十年来,试图验证这个理论始终是许多社会学家努力追求的目标。然而由于历史的原因,这样的研究具有太大的局限性和困难。随着当代人的联络主要依赖于电话、短信、微信以及因特网上即时通信等工具,能够体现社交网络关系的一手数据已经逐渐使得“六度空间”理论的验证成为可能。

    假如给你一个社交网络图,请你对每个节点计算符合“六度空间”理论的结点占结点总数的百分比。

    输入格式:

    输入第1行给出两个正整数,分别表示社交网络图的结点数N(1<N≤103,表示人数)、边数M(≤33×N,表示社交关系数)。随后的M行对应M条边,每行给出一对正整数,分别是该条边直接连通的两个结点的编号(节点从1到N编号)。

    输出格式:

    对每个结点输出与该结点距离不超过6的结点数占结点总数的百分比,精确到小数点后2位。每个结节点输出一行,格式为“结点编号:(空格)百分比%”。

    输入样例:

    10 9
    1 2
    2 3
    3 4
    4 5
    5 6
    6 7
    7 8
    8 9
    9 10  
    

    输出样例:

    1: 70.00%
    2: 80.00%
    3: 90.00%
    4: 100.00%
    5: 100.00%
    6: 100.00%
    7: 100.00%
    8: 90.00%
    9: 80.00%
    10: 70.00%
    

    这个题其实就是考察图的遍历方式,需要在 DFS 和 BFS 中做出抉择,哪一个更好。

    我一开始选择的是图的DFS,后来发现在某情况下会有问题,也就是当 如果说我们采用 DFS 的话,会有这个问题,这也是我遇到的:

    DFS不对是因为没有考虑到所有长度为6的路径
    比如DFS先走了一条路走到第六步到了节点B
    此时你标记了B之后不再走它(这是错误的
    但是B如果和起始点相连,那么它也可以走一步就到B

    这就是我在一开始用 DFS 的时候最后一个测试点总是通不过的原因。

    所以我们采用 BFS,而且此时我们由于需要保存层数,我们新建一个结构体,用来在 BFS 的时候保存层数即可。

    struct Node
    {
        int data, layer;
        Node(int _data, int _layer) : data(_data), layer(_layer) {}
    };
    

    然后我们在进行 BFS 的时候进行构造即可,而且我们很早的就进行 BFS 的停止,也就是当第一个距离为 7 的结点出现的时候,我们就可以停止了,这个时候不仅仅能够提前结束遍历而且效率更高。

    完整的的代码如下:

    /*
        Author: Veeupup
     */
    #include <iostream>
    #include <cstdio>
    #include <cstdint>
    #include <vector>
    #include <queue>
    using namespace std;
    
    const int maxn = 1010;
    
    int n, m;                 // 结点数(从 1~N 编号),边数
    vector<int> Adj[maxn];    // 记录图
    bool vis[maxn] = {false}; // 默认设置为未访问
    
    struct Node
    {
        int data, layer;
        Node(int _data, int _layer) : data(_data), layer(_layer) {}
    };
    
    int BFS(int nowVisit)
    {
        int ans = 0; // 不超过 6 的结点的个数
        queue<Node> myQ;
        myQ.push(Node(nowVisit, 0));
        vis[nowVisit] = true;
        while (!myQ.empty())
        {
            Node topNode = myQ.front();
            myQ.pop();
            int nowLayer = topNode.layer;
            int nowId = topNode.data;
            if(nowLayer == 7)   
                break;
            ans++;
            for (int i = 0; i < Adj[nowId].size(); i++)
            {
                int nextId = Adj[nowId][i];
                if(vis[nextId] == false) {
                    vis[nextId] = true;
                    myQ.push(Node(nextId, nowLayer + 1));
                }
            }
        }
        return ans;
    }
    
    void BFSTravel()
    {
        for (int i = 1; i <= n; i++)
        {
            fill(vis, vis + maxn, false);   // 设定为未访问过
            int ans = BFS(i);
            printf("%d: %.2f%%
    ", i, (ans * 1.0) / n * 100);
        }
    }
    
    void DFS(int nowVisit, int depth, int &allNodes, int &sixNodes)
    {
        for (int i = 0; i < Adj[nowVisit].size(); i++)
        { // 遍历所有能够到达的边
            int nextId = Adj[nowVisit][i];
            if (vis[nextId] == false)
            {
                vis[nextId] = true;
                allNodes++;
                if (depth <= 6)
                {
                    sixNodes++;
                }
                DFS(nextId, depth + 1, allNodes, sixNodes);
            }
        }
    }
    
    void DFSTravel()
    {
        for (int i = 1; i <= n; i++)
        {
            fill(vis, vis + maxn, false);
            int allNodes = 0, sixNodes = 1; // 记录所有能到达的点,在6点之内能到达的点
            vis[i] = true;
            DFS(i, 1, allNodes, sixNodes);
            printf("%d: %.2f%%
    ", i, (sixNodes * 1.0) / n * 100);
        }
    }
    
    int main()
    {
        freopen("data.txt", "r", stdin);
        scanf("%d%d", &n, &m);
        int v1, v2;
        for (int i = 0; i < m; i++)
        { // 读入图
            scanf("%d%d", &v1, &v2);
            Adj[v1].push_back(v2);
            Adj[v2].push_back(v1);
        }
        BFSTravel();
        return 0;
    }
    

    希望对大家有帮助。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/veeupup/p/12592895.html
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