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【图论】B045_LC_喧闹和富有(暴力广搜 / 记忆化深搜)

程序员文章站 2022-03-05 14:53:21
...

一、Problem

在一组 N 个人(编号为 0, 1, 2, …, N-1)中,每个人都有不同数目的钱,以及不同程度的安静(quietness)。

为了方便起见,我们将编号为 x 的人简称为 "person x "。

如果能够肯定 person x 比 person y 更有钱的话,我们会说 richer[i] = [x, y] 。注意 richer 可能只是有效观察的一个子集。

另外,如果 person x 的安静程度为 q ,我们会说 quiet[x] = q 。

现在,返回答案 answer ,其中 answer[x] = y 的前提是,在所有拥有的钱不少于 person x 的人中,person y 是最安静的人(也就是安静值 quiet[y] 最小的人)。

输入:richer = [[1,0],[2,1],[3,1],[3,7],[4,3],[5,3],[6,3]], quiet = [3,2,5,4,6,1,7,0]
输出:[5,5,2,5,4,5,6,7]
解释: 
answer[0] = 5,
person 5 比 person 3 有更多的钱,person 3 比 person 1 有更多的钱,person 1 比 person 0 有更多的钱。
唯一较为安静(有较低的安静值 quiet[x])的人是 person 7,
但是目前还不清楚他是否比 person 0 更有钱。

answer[7] = 7,
在所有拥有的钱肯定不少于 person 7 的人中(这可能包括 person 3,4,5,6 以及 7),
最安静(有较低安静值 quiet[x])的人是 person 7。

其他的答案也可以用类似的推理来解释。

提示:

1 <= quiet.length = N <= 500
0 <= quiet[i] < N,所有 quiet[i] 都不相同。
0 <= richer.length <= N * (N-1) / 2
0 <= richer[i][j] < N
richer[i][0] != richer[i][1]
richer[i] 都是不同的。
对 richer 的观察在逻辑上是一致的。

二、Solution

方法一:暴力广搜

【图论】B045_LC_喧闹和富有(暴力广搜 / 记忆化深搜)
但我们要找比自己富有的人,所以我们只能"反向"建图

思路

由于给定的边集中只能找到直接比自己富裕的人,而比自己富裕还要富裕的人只能通过搜索来查找

class Solution {
public:
    vector<int> loudAndRich(vector<vector<int>>& es, vector<int>& quiet) {
    	int n = quiet.size();
        vector<int> ans(n);
    	vector<vector<int>> g(n);
    	for (auto& e : es) g[e[1]].push_back(e[0]);
    	
    	for (int i = 0; i < n; i++) {
    		ans[i] = i;
    		queue<int> q;
            vector<bool> vis(n, false);
    		for (auto& richer : g[i]) {   //直接比自己富有的人
                if (quiet[richer] < quiet[ans[i]])
                    ans[i] = richer;
                if (!vis[richer]) {
                    q.push(richer);
    			    vis[richer] = true;
                }
    		}
    		while (!q.empty()) {        //搜索间接比自己富有的人
    			int u = q.front(); q.pop();
    			for (auto& v : g[u]) {
                    if (quiet[v] < quiet[ans[i]])
                        ans[i] = v;
    				if (!vis[v]) {
    					q.push(v);
    					vis[v] = true;
    				}
    			}
    		}
    	}
    	return ans;
    }
};

思考:为什么上述代码的 ac 数独这么慢呢,也加了标记数组的呀?原因很简单:如果 ans[i]ans[i] 已经搜过了,那么 从 ixx[0,i1]i-x(x∈[0, i-1]) 出发如果能到达 ii 的话,到达 ii 以后,上述代码会继续 bfs 到底,而不是截断对 ii 后面的那部分搜索

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n2)O(n^2)
  • 空间复杂度:O(n2)O(n^2)

方法二:记忆化 dfs

这里合理地运用了记忆化搜索的思想,将递归中的冗余的分支剪去,提高搜索效率;最后的步骤就是运行 cpp,成功击败 95.65%

class Solution {
public:
    vector<int> ans;
	vector<vector<int>> g;

	int dfs(int u, vector<int>& qs, vector<vector<int>>& g) {
		if (ans[u] != -1) 
            return ans[u];
		int t = u;
		for (auto& v : g[u]) {
			int b = dfs(v, qs, g);  //由于要找比最优值,故要遍历到底
			if (qs[b] < qs[t])
				t = b;
		}
		return ans[u] = t;
	}
    vector<int> loudAndRich(vector<vector<int>>& es, vector<int>& qs) {
		int n = qs.size();
    	g.resize(n), ans.assign(n, -1);
    	for (auto& e : es) g[e[1]].push_back(e[0]);
    	for (int i = 0; i < n; i++) dfs(i, qs, g);
    	return ans;
    }
};

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n)O(n)
  • 空间复杂度:O(n2)O(n^2)
相关标签: # 图论 bfs dfs