蓝桥杯DFS正确入门方式 | DFS + 递归与递推习题课(上) | 一节课教你爆搜!——学习笔记

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第一题:[NOIP2002 普及组] 选数

题目描述

题目分析

 题目代码

第二题: 烤鸡

题目背景

题目描述

输入格式

输出格式

输入输出样例

输入 

输出 

说明/提示

题目分析

题目代码

第三题:[NOIP2004 普及组] 火星人 

题目描述

输入格式

输出格式

输入输出样例

说明/提示

题目分析

题目代码

第四题: [NOIP2008 提高组] 火柴棒等式

题目描述

输入格式

输出格式

输入输出样例

说明/提示

题目分析

题目代码 

第五题:PERKET

题目描述

输入格式

输出格式

输入输出样例

说明/提示

题目分析

题目代码

第六题 :奇怪的电梯

 题目分析

题目代码


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DFS正确入门方式 | DFS + 递归与递推习题课(上) | 一节课教你爆搜!_哔哩哔哩_bilibili

大佬的教学视频非常细!

第一题:[NOIP2002 普及组] 选数

题目描述

题目分析

dfs模板题 (组合型模板3——枚举的每一个数之间相互影响即选了3,后一个位置就不能再选3了

思路:依次枚举每个位置放哪个数 

优化代码(剪枝)

 题目代码

import java.util.Scanner;

public class 选数_dfs 
    static int n, k;
    static int arr[];//存数据
    static int st[];//存答案
    static int res;//存种类数

    public static void main(String[] args) 
        st = new int[25];
        arr = new int[25];
        Scanner sca = new Scanner(System.in);
        n = sca.nextInt();
        k = sca.nextInt();
        for (int i = 1; i <= n; i++) 
            arr[i] = sca.nextInt();
        
        dfs(1, 1);
        System.out.println(res);
    

    static void dfs(int x, int start) //x:枚举到第几个位置 start:枚举到这个位置从几开始
        if((x-1)+(n-start+1)<k)//剪枝,填不满k个数的时候直接剪支(优化代码)
            return;
        
        if (x > k) 
            int sum = 0;
            for (int i = 1; i <= k; i++) 
                sum += st[i];
            
            if (isprime(sum)) //如果是素数种类数+1
                res++;
            
        
        for (int i = start; i <= n; i++) 
            st[x] = arr[i];
            dfs(x + 1, i + 1);//继续向下,深度优先
            st[x] = 0;//恢复现场
        
    

    static Boolean isprime(int sum) //判断素数
        if (sum < 2) 
            return false;
        
        for (int i = 2; i <= sum / i; i++) //i*i可能会溢出int 所以在数值很大的时候写成
            if (sum % i == 0) 
                return false;
            
        
        return true;
    

用java写的代码不能通过所有案列

第二题: 烤鸡

题目背景

猪猪 Hanke 得到了一只鸡。

题目描述

猪猪 Hanke 特别喜欢吃烤鸡(本是同畜牲,相煎何太急!)Hanke 吃鸡很特别,为什么特别呢?因为他有 10 种配料(芥末、孜然等),每种配料可以放 1 到 3 克,任意烤鸡的美味程度为所有配料质量之和。

现在, Hanke 想要知道,如果给你一个美味程度 n ,请输出这 10 种配料的所有搭配方案。

输入格式

一个正整数 n,表示美味程度。

输出格式

第一行,方案总数。

第二行至结束,10 个数,表示每种配料所放的质量,按字典序排列。

如果没有符合要求的方法,就只要在第一行输出一个 0。

输入输出样例

输入 

11

输出 

10
1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 
1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 
1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 
1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 
1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 
1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 
1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 
1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 
1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 
2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 

说明/提示

对于 100% 的数据n≤5000。

题目分析

依次枚举每种调料可以放几克 (指数级枚举模板1——枚举的每一种调料相互不影响

题目代码

import java.util.Scanner;

public class 烤鸡 
    static int n, res;
    static int[] arr;//存答案
    static int mem[][];//存所有方案

    public static void main(String[] args) 
        Scanner sca = new Scanner(System.in);
        n = sca.nextInt();
        arr = new int[20];//开辟空间的时候一般都多一点
        mem = new int[59055][20];//总共有3^10种方案,你不清楚你最后有几种可行方案所以要开辟最大的空间
        dfs(1, 0);

        System.out.println(res);
        for (int i = 1; i <=res ; i++) 
            for (int j = 1; j <=10 ; j++) 
                System.out.print(mem[i][j]);
            
            System.out.println();
        
    

    static void dfs(int x, int sum) 
        if (sum > n) //超过目标质量——剪枝
            return;
        
        if (x > 10) //说明前10个位置都选好了
            if (sum == n) 
                res++;//种类+1
                for (int i = 1; i <= 10; i++) //为每一种方案赋值
                    mem[res][i] = arr[i];
                
            
            return;
        
        for (int i = 1; i <= 3; i++) //3种质量选法 1/2/3
            arr[x] = i;
//      sum += i;//调料质量 不能这么写,因为每当一次枚举完返回到上一个位置枚举的时候sum应该是上一次的不能改变
            dfs(x + 1, sum + i);
            arr[x] = 0;//恢复现场
        
    

第三题:[NOIP2004 普及组] 火星人 

题目描述

人类终于登上了火星的土地并且见到了神秘的火星人。人类和火星人都无法理解对方的语言,但是我们的科学家发明了一种用数字交流的方法。这种交流方法是这样的,首先,火星人把一个非常大的数字告诉人类科学家,科学家破解这个数字的含义后,再把一个很小的数字加到这个大数上面,把结果告诉火星人,作为人类的回答。

火星人用一种非常简单的方式来表示数字――掰手指。火星人只有一只手,但这只手上有成千上万的手指,这些手指排成一列,分别编号为 1,2,3,⋯。火星人的任意两根手指都能随意交换位置,他们就是通过这方法计数的。

一个火星人用一个人类的手演示了如何用手指计数。如果把五根手指――拇指、食指、中指、无名指和小指分别编号为 1,2,3,4和 5,当它们按正常顺序排列时,形成了 5 位数 12345,当你交换无名指和小指的位置时,会形成 55 位数 1235412354,当你把五个手指的顺序完全颠倒时,会形成 54321,在所有能够形成的 120 个 5 位数中,12345 最小,它表示 1;12354 第二小,它表示 2;54321 最大,它表示 120。下表展示了只有 3 根手指时能够形成的 6 个 3 位数和它们代表的数字:

三进制数代表的数字
1231
1322
2133
2314
3125
3216

现在你有幸成为了第一个和火星人交流的地球人。一个火星人会让你看他的手指,科学家会告诉你要加上去的很小的数。你的任务是,把火星人用手指表示的数与科学家告诉你的数相加,并根据相加的结果改变火星人手指的排列顺序。输入数据保证这个结果不会超出火星人手指能表示的范围。

输入格式

共三行。
第一行一个正整数 N,表示火星人手指的数目(1≤N≤10000)。
第二行是一个正整数 M,表示要加上去的小整数(1≤M≤100)。
下一行是 1 到 N 这 N 个整数的一个排列,用空格隔开,表示火星人手指的排列顺序。

输出格式

N 个整数,表示改变后的火星人手指的排列顺序。每两个相邻的数中间用一个空格分开,不能有多余的空格。

输入输出样例

输入 

5
3
1 2 3 4 5

输出 

1 2 4 5 3

说明/提示

对于 30%的数据,N≤15。

对于 60% 的数据,N≤50。

对于 100% 的数据,N≤10000。

noip2004 普及组第 4 题

题目分析

dfs模板题 (全排列型模板2——枚举的每一个数之间相互影响即选了3,后一个位置就不能再选3了

思路:依次枚举每个位置放哪个数 

注意当找到答案时就返回 不然数据太大会超时

题目代码

import java.util.Scanner;

public class 火星人_dfs 
    static int n, m, res;
    static Boolean st[];//false表示没有选这个数,true表示选了这个数
    static int arr[];//存答案
    static int mars[];
    static Boolean log = false;

    public static void main(String[] args) 
        st = new Boolean[10005];
        arr = new int[10005];
        mars = new int[10005];

        Scanner sca = new Scanner(System.in);
        //输入
        n = sca.nextInt();
        m = sca.nextInt();
        for (int i = 1; i <= n; i++) 
            mars[i] = sca.nextInt();
            st[i] = false;
        

        dfs(1);
    

    static void dfs(int x) 
        if (x > n) 
            res++;//种类+1
            if (res == m + 1) 
                for (int i = 1; i <= n; i++) 
                    System.out.print(arr[i] + " ");
                
                log = true;
            
            return;
        

        for (int i = 1; i <= n; i++) 
            if (log) return;//找到答案就不用继续搜索了,数据太大的话会超时
            if (res == 0) 
                i = mars[x];//从火星人给的数据开始枚举
            
            if (!st[i]) //这个数没有被选
                st[i] = true;
                arr[x] = i;
                dfs(x + 1);
                arr[x] = 0;//恢复现场
                st[i] = false;
            
        
    

第四题: [NOIP2008 提高组] 火柴棒等式

题目描述

给你 n 根火柴棍,你可以拼出多少个形如A+B=C 的等式?等式中的 A、B、C 是用火柴棍拼出的整数(若该数非零,则最高位不能是 0)。用火柴棍拼数字0∼9 的拼法如图所示:

注意:

  1. 加号与等号各自需要两根火柴棍;

  2. 如果 A=B,则A+B=C 与B+A=C 视为不同的等式(A,B,C≥0);

  3. n 根火柴棍必须全部用上。

输入格式

一个整数 (1≤n≤24)。

输出格式

一个整数,能拼成的不同等式的数目。

输入输出样例

输入 

14

输出 

2

输入 

18

输出 

9

说明/提示

【输入输出样例 1 解释】

2 个等式为 0+1=1 和 1+0=1

【输入输出样例 2 解释】

9 个等式为

0+4=4、0+11=11、1+10=11、2+2=4、2+7=9、4+0=4、7+2=9、10+1=11、11+0=11。

题目分析

dfs模板题 (组合型模板3

注意:本题每个数是可以重复取的

思路:依次枚举每个位置放哪个数 

满足俩个条件:A+B=C、A+B+C的火柴棍=n-4

题目代码 

import java.util.Scanner;

public class 火柴棒等式_dfs 
    static int n, res;
    static int arr[];//存答案
    static int nums[] = 6, 2, 5, 5, 4, 5, 6, 3, 7, 6;//每一个数字需要火柴棍的数量

    public static void main(String[] args) 
        arr = new int[10000];
        Scanner sca = new Scanner(System.in);
        n = sca.nextInt();
        n = n - 4;//减去符号需要的4个火柴棍
        dfs(1, 0);
        System.out.println(res);
    

    static void dfs(int x, int sum) 

        if (sum > n) return;//剪枝
        if (x > 3) 
            if ((arr[1] + arr[2] == arr[3]) && sum == n) 
                res++;//种类数加1
            
            return;
        

        for (int i = 0; i <= 1000; i++) //从0开始选数
            arr[x] = i;
            dfs(x + 1, sum+col(i));
            arr[x] = 0;//恢复现场
        
    

    static int col(int n) //计算每一个数需要的火柴棍数量
        int sumFire = 0;
        if (n==0) sumFire += nums[0];
        while (n != 0) 
            sumFire += nums[n % 10];
            n /= 10;
        
        return sumFire;
    

第五题:PERKET

题目描述

Perket 是一种流行的美食。为了做好 Perket,厨师必须谨慎选择食材,以在保持传统风味的同时尽可能获得最全面的味道。你有 n 种可支配的配料。对于每一种配料,我们知道它们各自的酸度 s 和苦度 b。当我们添加配料时,总的酸度为每一种配料的酸度总乘积;总的苦度为每一种配料的苦度的总和。

众所周知,美食应该做到口感适中,所以我们希望选取配料,以使得酸度和苦度的绝对差最小。

另外,我们必须添加至少一种配料,因为没有任何食物以水为配料的。

输入格式

第一行一个整数 n,表示可供选用的食材种类数。

接下来 n 行,每行 2 个整数 si​ 和 bi​,表示第 i 种食材的酸度和苦度。

输出格式

一行一个整数,表示可能的总酸度和总苦度的最小绝对差。

输入输出样例

输入 #1复制

1
3 10

输出 #1复制

7

输入 #2复制

2
3 8
5 8

输出 #2复制

1

输入 #3复制

4
1 7
2 6
3 8
4 9

输出 #3复制

1

说明/提示

数据规模与约定

对于 100%的数据,有 1≤n≤10,且将所有可用食材全部使用产生的总酸度和总苦度小于 1×10^9,酸度和苦度不同时为 1 和 0。

题目分析

dfs模板题 (指数枚举型模板1

思路:依次枚举每种调料选与不选

本题需要注意的是:必须添加至少一种配料

题目代码

import java.util.Scanner;

public class PERKET_dfs 
    static int n;
    static int[] acid;
    static int[] bitter;
    static int st[];//0表示还没有考虑到,1表示选了这个数,2表示没有选这个数
    static int res = Integer.MAX_VALUE;//存答案

    public static void main(String[] args) 
        Scanner sca = new Scanner(System.in);
        n = sca.nextInt();
        st = new int[15];
        acid = new int[15];
        bitter = new int[15];

        for (int i = 1; i <= n; i++) 
            acid[i] = sca.nextInt();
            bitter[i] = sca.nextInt();
        

        dfs(1);
        System.out.println(res);
    

    static void dfs(int x) 
        if (x > n) 
            Boolean log = false;//表示一种调料没选
            int sum_acid = 1;//酸度之积
            int sum_bitter = 0;//苦度之和
            for (int i = 1; i <= n; i++) 
                if (st[i] == 1) 
                    log = true;
                    sum_acid *= acid[i];
                    sum_bitter += bitter[i];
                
            
            if (log) 
                res = Math.min(res, Math.abs(sum_acid - sum_bitter));
            
            return;
        
        st[x] = 1;//选
        dfs(x + 1);
        st[x] = 0;//恢复现场

        st[x] = 2;//不选
        dfs(x + 1);
        st[x] = 0;
    

第六题 :奇怪的电梯

 题目分析

dfs模板题 (指数枚举型模板1

思路:依次枚举每层楼是上还是下

优化方案:没层楼最多走一次的方案比某层楼走过两次以上的方案要好(用到了全排列的思想)+剪枝

题目代码

import javax.print.DocFlavor;
import java.util.Scanner;

public class 奇怪的电梯_dfs 
    static int n, A, B;
    static int k[];
    static Boolean st[];//存每层罗走没走过
    static int res = 10000;

    public static void main(String[] args) 
        k = new int[250];
        st = new Boolean[250];
        Scanner sca = new Scanner(System.in);
        n = sca.nextInt();
        A = sca.nextInt();
        B = sca.nextInt();
        for (int i = 1; i <= n; i++) 
            k[i] = sca.nextInt();
            st[i] = false;
        

        dfs(A, 0);
        if (res == 10000) 
            System.out.println(-1);
         else System.out.println(res);
    

    //注意点:每当一次搜索,count按电梯数是叠加的,所以返回条件要注意什么时候才返回到上一次搜索
    static void dfs(int x, int count) 
        if (count >= res) return;//剪枝
        if (x > n || x < 0) return;
        if (x == B) 
            res = Math.min(res, count);
            return;
        

        if (x + k[x] <= n && !st[x + k[x]]) 
            st[x + k[x]] = true;
            dfs(x + k[x], ++count);//上
            st[x + k[x]] = false;//恢复现场
        
        if (x - k[x] > 0 && !st[x - k[x]]) 
            st[x - k[x]] = true;
            dfs(x - k[x], ++count);//下
            st[x - k[x]] = false;

        

    


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蓝桥杯DFS深度优先练习题——基础入门模板

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【蓝桥杯】DFS深度优先搜索练习题——提高篇(3)_小卢先冲的博客-CSDN博客第一题:入门迷宫问题、第二题:[USACO10OCT]Lake Counting S洪水灌溉问题、第三题:棋盘问题、第四题:[NOIP2001 提高组] 数的划分https://blog.csdn.net/weixin_61082895/article/details/129912846?spm=1001.2014.3001.5501

【蓝桥杯】DFS深度优先练习题——基础入门(2)_小卢先冲的博客-CSDN博客第一题:[NOIP2002 普及组] 选数 、第二题:烤鸡 、 第三题:[NOIP2004 普及组] 火星人第四题:[NOIP2008 提高组] 火柴棒等式、第五题:PERKET、第六题:奇怪的电梯https://blog.csdn.net/weixin_61082895/article/details/129895135?spm=1001.2014.3001.5501

第一题:递归实现指数型枚举

题目描述

输入格式

输出格式

模板一:递归实现指数型枚举

题目分析

题目代码

第二题:全排列问题

题目描述

输入格式

输出格式

输入输出样例

说明/提示

模板二:全排列问题

题目分析

题目代码

第三题:组合的输出 

题目描述

输入格式

输出格式

输入输出样例

模板三:组合型问题

题目分析

题目代码 


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【蓝桥杯】DFS深度优先搜索练习题——提高篇(3)_小卢先冲的博客-CSDN博客第一题:入门迷宫问题、第二题:[USACO10OCT]Lake Counting S洪水灌溉问题、第三题:棋盘问题、第四题:[NOIP2001 提高组] 数的划分https://blog.csdn.net/weixin_61082895/article/details/129912846?spm=1001.2014.3001.5501

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第一题:递归实现指数型枚举

题目描述

从 1∼n 这 n 个整数中随机选取任意多个,输出所有可能的选择方案。

输入格式

输入一个整数 n。

输出格式

每行输出一种方案。

同一行内的数必须升序排列,相邻两个数用恰好 11 个空格隔开。

对于没有选任何数的方案,输出空行。

本题有自定义校验器(SPJ),各行(不同方案)之间的顺序任意。

数据范围

1≤n≤151≤n≤15

输入样例:

3

输出样例:


3
2
2 3
1
1 3
1 2
1 2 3

模板一:递归实现指数型枚举

题目分析

n个数,每一个数都有俩种可能(选和不选)

可采用dfs对所有的可能进行搜索

题目代码

import java.util.Scanner;

public class Main 
    static int n;
    static int N = 20;
    static int st[]; //记录每一个数的状态,0表示还没考虑,1表示选这个数,2表示不选这个数。

    public static void main(String[] args) 

        st = new int[N];
        Scanner sca = new Scanner(System.in);
        n = sca.nextInt();
        dfs(1);
    

    static void dfs(int x) //x表示当前枚举到了哪个位置
        if (x > 3) //结束这一次的循环,并且输出
            for (int i = 1; i <= n; i++) 
                if (st[i] == 1) 
                    System.out.print(i + " ");
                
            
            System.out.println();
            return;
        
        //选
        st[x] = 1;
        dfs(x + 1);//下一个位置
        st[x] = 0;//每当上一个数的循环结束,都要恢复现场,因为每个数都有俩种选择选和不选

        //不选
        st[x] = 2;
        dfs(x + 1);
        st[x] = 0;//恢复现场
    

第二题:全排列问题

题目描述

按照字典序输出自然数 1 到 n 所有不重复的排列,即 n 的全排列,要求所产生的任一数字序列中不允许出现重复的数字。

输入格式

一个整数 n。

输出格式

由 1∼n 组成的所有不重复的数字序列,每行一个序列。

每个数字保留 5 个场宽。

输入输出样例

输入

3
输出

    1    2    3
    1    3    2
    2    1    3
    2    3    1
    3    1    2
    3    2    1

说明/提示

1≤n≤9。

模板二:全排列问题

题目分析

依次枚举每个位置放哪个数 

题目代码

import java.util.Scanner;

public class 全排列问题 
    static int N = 10;
    static int n;
    static Boolean st[];//false表示没有选这个数,true表示选了这个数
    static int arr[];//用来存答案。也就是123/132/321

    public static void main(String[] args) 
        st = new Boolean[N];
        for (int i = 0; i < st.length; i++) //初始化st为false,都没选
            st[i] = false;
        
        arr = new int[N];
        Scanner sca = new Scanner(System.in);
        n = sca.nextInt();
        dfs(1);
    

    static void dfs(int x) //x表示当前枚举到了哪个位置
        if (x > n) 
            for (int i = 1; i <= n; i++) 
                System.out.printf("%5d",arr[i]);
            
            System.out.println();
            return;
        
        for (int i = 1; i <= n; i++) 
            if (!st[i])
                st[i] = true;
                arr[x] = i;
                dfs(x + 1);//下一个位置
                st[i] = false;//恢复现场
                arr[x] = 0;
            
        
    


第三题:组合的输出 

题目描述

排列与组合是常用的数学方法,其中组合就是从 n 个元素中抽出 r 个元素(不分顺序且 r≤n),我们可以简单地将 n 个元素理解为自然数 1,2,…,n,从中任取 rr 个数。

现要求你输出所有组合。

例如 n=5,r=3,所有组合为:

123,124,125,134,135,145,234,235,245,345

输入格式

一行两个自然数 (1<n<21,0≤r≤n)。

输出格式

所有的组合,每一个组合占一行且其中的元素按由小到大的顺序排列,每个元素占三个字符的位置,所有的组合也按字典顺序。

注意哦!输出时,每个数字需要 33 个场宽。以 C++ 为例,你可以使用下列代码:

cout << setw(3) << x;

输出占 33 个场宽的数 xx。注意你需要头文件 iomanip

输入输出样例

输入 

5 3 

输出 

  1  2  3
  1  2  4
  1  2  5
  1  3  4
  1  3  5
  1  4  5
  2  3  4
  2  3  5
  2  4  5
  3  4  5

模板三:组合型问题

题目分析

 依次枚举每个位置放哪个数 

题目代码 

import javax.xml.stream.FactoryConfigurationError;
import java.util.Scanner;

public class 组合的输出 
    static int n, r;
    static int arr[];//记录都选了那些数


    public static void main(String[] args) 
        arr = new int[25];
        Scanner sca = new Scanner(System.in);
        n = sca.nextInt();
        r = sca.nextInt();
        dfs(1, 1);
    

    //x记录当前枚举到了哪个位置,start记录当前位置从几开始枚举
    static void dfs(int x, int start) 
        if (x > r) 
            for (int i = 1; i <= r; i++) 
                System.out.printf("%3d", arr[i]);
            
            System.out.println();
            return;
        
        for (int i = start; i <= n; i++) 
            arr[x] = i;
            dfs(x + 1,  i+ 1);
            arr[x] = 0;//恢复现场
        
    

以上是关于蓝桥杯DFS正确入门方式 | DFS + 递归与递推习题课(上) | 一节课教你爆搜!——学习笔记的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

AcWing 蓝桥杯C++ AB组辅导课 第一讲递归与递推

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