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搜索---迭代加深,双向搜索 DFS

时间:2024-07-30 15:55:43浏览次数:12  
标签:迭代 int dfs --- 搜索 DFS path weights

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迭代加深

深搜需要不断深入,但如果答案在某个较浅的节点上。如果一开始就选错了分支,这样会浪费大量时间。

当搜索树规模随着层次的深入增长很快,并且我们能确定答案在一个较浅的节点时,

就可以采用迭代加深。

加成序列

思路

根据题意分析,m的值不会很大,而不断深搜枚举两个数的和,结果有很多。可以用迭代加深,从1开始限制深搜长度,若搜索失败,

就增加深度限制重新搜索,直到找到答案。

先以序列的长度为k=1,再不断k++.每次进行dfs,直到满足条件打印。

定义dfs,调用u,k。分别表示当前序列长度,搜索的长度范围。

两重循环,用已确定的数字,遍历 i,j相加的结果,满足条件,接着dfs向后加。

代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define int long long
#define IOS ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);
const int N=110;
int n,path[N];
bool dfs(int u,int k)//u表示当前层数
{
     if(u==k) return path[u-1]==n;//达到k层了,判断尾项是不是n
     bool st[N]={0};//标记 去重
     for(int i=u-1;i>=0;i--)
     for(int j=i;j>=0;j--)
     {
         int s=path[i]+path[j];//i可以=j,遍历各种相加结果
         if(s>n||s<=path[u-1]||st[s])//s必须大于前面的值
         continue;
         st[s]=true;
         path[u]=s;//确定第path[u],接着往后加
         if(dfs(u+1,k))
         return true;
     }
     return false;
}
signed main()
{
	IOS
	path[0]=1;
	while(cin>>n&&n){
	    int k=1;
	    while(!dfs(1,k))
	    k++;//k表示层数,不断递增,扩大范围
	    for(int i=0;i<k;i++)
	    cout<<path[i]<<" ";
	    cout<<'\n';
	}
	return 0;
}

双向搜索

除了迭代加深,双向搜索也可以避免在深层子树上浪费时间。有些题目不但有初态,还有终态。可以采用双向搜索——从初态和终态出发各搜索一半状态,产生两颗深度减半的搜索树,在中间交会,组合成最终答案

送礼物

n个数字,任选几个相加,使和不超过M,最大和是多少

思路

对于每一个,可选可不选,复杂度是O(2 ^N),太高。这时候就可以用双向搜索,分两半。

先排序优化搜索,将前一半搜完记录在weights数组中,将该数组排序,去重,当后一半每选完一次,就对weights二分查找合适的最大数

搜索是从前往后,选择当前数,一条dfs路,不选另一条路,不用考虑太多。

代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define int long long
#define IOS ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);
const int N=1 << 25;//k最大时25,有2^25种方案
int n,m,k;
int g[50];  //存储所有物品的重量
int weights[N];//存储能凑出来的所有重量
int cnt=0;
int ans;
//u表示枚举到那个数了,s表示当前和
void dfs1(int u,int s){
    if(u==k){
        weights[cnt++]=s;//前一半枚举完,记录一下
        return;
    }
    dfs1(u+1,s);//不选该物品
    if(s+g[u]<=m)
    dfs1(u+1,s+g[u]);//选择该物品 
}
void dfs2(int u,int s)
{
    if(u==n){//如果找完n个节点,二分一下
    int l=0,r=cnt-1;
    while(l<r)
    {
        int mid=(l+r+1)>>1;
        if(weights[mid]<=m-s)
        l=mid;
        else
        r=mid-1;
    }
    ans=max(ans,weights[l]+s);
     return;
 }
  dfs2(u+1,s);//不选择当前
  if(s+g[u]<=m)
  dfs2(u+1,s+g[u]);
}
signed main(){
	 IOS
	 cin>>m>>n;
	 for(int i=0;i<n;i++)
	 cin>>g[i];
	 sort(g,g+n,greater<int>());
	 k=n>>1;
	 dfs1(0,0);//对前k个进行搜索,可能结果记录在weights中
	 sort(weights,weights+cnt);//再排序,为二分做准备
	 //去重
	 int t=1;
	 for(int i=1;i<cnt;i++)
	 if(weights[i]!=weights[i-1])
	 weights[t++]=weights[i];
	 cnt=t;
	 dfs2(k,0);
	 cout<<ans<<'\n';
	 return 0;
}

标签:迭代,int,dfs,---,搜索,DFS,path,weights
From: https://blog.csdn.net/2301_81692739/article/details/140799070

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