【图论】【最短路】牛的旅行

题目描述

农民 J o h n John 的农场里有很多牧区。有的路径连接一些特定的牧区。一片所有连通的牧区称为一个牧场。但是就目前而言,你能看到至少有两个牧区通过任何路径都不连通。这样, F a r m e r J o h n Farmer John 就有多个牧场了。

J o h n John 想在牧场里添加一条路径(注意,恰好一条)。对这条路径有以下限制:

一个牧场的直径就是牧场中最远的两个牧区的距离(本题中所提到的所有距离指的都是最短的距离)。考虑如下的有 5 5 个牧区的牧场,牧区用“*”表示,路径用直线表示。每一个牧区都有自己的坐标:

            (15,15) (20,15)
             D       E
             *-------*
             |      /|
             |    /  |
             |  /    |
             |/      |
    *--------*-------*
    A        B       C
 (10,10)  (15,10) (20,10)

这个牧场的直径大约是 12.07106 12.07106 , 最远的两个牧区是A和E,它们之间的最短路径是 A B E A-B-E

这里是另一个牧场:

                      *F(30,15)
                     / 
                   /  
                 /    
               /      
              *------* 
              G      H
              (25,10)   (30,10)

在目前的情景中,他刚好有两个牧场。 J o h n John 将会在两个牧场中各选一个牧区,然后用一条路径连起来,使得连通后这个新的更大的牧场有最小的直径。

注意,如果两条路径中途相交,我们不认为它们是连通的。只有两条路径在同一个牧区相交,我们才认为它们是连通的。

输入文件包括牧区、它们各自的坐标,还有一个如下的对称邻接矩阵:
 A B C D E F G H
A 0 1 0 0 0 0 0 0
B 1 0 1 1 1 0 0 0
C 0 1 0 0 1 0 0 0
D 0 1 0 0 1 0 0 0
E 0 1 1 1 0 0 0 0
F 0 0 0 0 0 0 1 0
G 0 0 0 0 0 1 0 1
H 0 0 0 0 0 0 1 0
其他邻接表中可能直接使用行列而不使用字母来表示每一个牧区。输入数据中不包括牧区的名字。

输入文件至少包括两个不连通的牧区。

请编程找出一条连接两个不同牧场的路径,使得连上这条路径后,这个更大的新牧场有最小的直径。输出在所有牧场中最小的可能的直径。

输入:

1 1 行: 一个整数 N N ( 1 1 <= N N <= 150 150 ), 表示牧区数

2 2 N + 1 N+1 行: 每行两个整数 X X , Y Y ( 0 0 <= X X , Y Y <= 100000 100000 ), 表示 N N 个牧区的坐标。注意每个 牧区的坐标都是不一样的。

N + 2 N+2 行到第 2 N + 1 2*N+1 行: 每行包括 N N 个数字( 0 0 1 1 ) 表示如上文描述的对称邻接矩阵。

输出:

只有一行,包括一个实数,表示所求直径。数字保留六位小数。

只需要打到小数点后六位即可,不要做任何特别的四舍五入处理。

输入样例:
8
10 10
15 10
20 10
15 15
20 15
30 15
25 10
30 10
01000000
10111000
01001000
01001000
01110000
00000010
00000101
00000010
输出样例:
22.071068

前言

最好先完成最短路径问题
还要了解一下勾股定理
a 2 + b 2 = c 2 a^2+b^2=c^2

思路

先求出能够直达的点,再求出 i i 点到 j j 点的最短距离(可到达的两个点)
然后再求出 i i 点到 j j 点的最大距离 m i d s [ i ] mids[i] m i d s [ j ] mids[j] (可到达的两个点)
        ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
最后枚举无法达到的两个点,计算他们的距离再加上 m i d s [ i ] mids[i] m i d s [ j ] mids[j]
值最小的(指的是↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑)两个点再和 m i d s mids 中最大的比较,最大的就是我们需要的答案

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<cmath>
using namespace std;
double f[1005][1005],mids[10005];
int a[10005][2];
int n,m;
int main()
{
	scanf("%d\n",&n);
	for(int i=1;i<=n;++i)
		scanf("%d%d\n",&a[i][0],&a[i][1]);
	for(int i=1;i<=n;++i)
	{
		for(int j=1;j<=n;++j)
		{
			char s;
			scanf("%c",&s);
			if(s-'0')
			{
				int x=i,y=j;
				double l=double(a[x][0]-a[y][0]);
				double r=double(a[x][1]-a[y][1]);
				f[x][y]=sqrt(l*l+r*r);//求直接到达的两个点的距离//勾股↑
			}
			else f[i][j]=100000000;
		}
		if(i!=n)scanf("\n");
	}
	for(int k=1;k<=n;++k)
		for(int i=1;i<=n;++i)
			for(int j=1;j<=n;++j)
				if((i!=j)&&(i!=k)&&(j!=k)&&(f[i][k]!=100000000)&&(f[k][j]!=100000000))
					f[i][j]=min(f[i][j],f[i][k]+f[k][j]);//两个点的距离
	double w=0;
	for(int i=1;i<=n;++i)
	{
		for(int j=1;j<=n;++j)
			if(f[i][j]!=100000000)
			mids[i]=max(mids[i],f[i][j]);
		w=max(w,mids[i]);
	}
	double t=100000000;
	for(int i=1;i<=n;++i)
	{
		for(int j=1;j<=n;++j)
		if((f[i][j]==100000000)&&(i!=j))
			{
				double l=double(a[i][0]-a[j][0]);
				double r=double(a[i][1]-a[j][1]);
				double k=mids[i]+mids[j]+sqrt(l*l+r*r);//勾股↑
				t=min(t,k);
			}
	}
	printf("%.6lf ",max(w,t));
	return 0;
}

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