队列+BFS（附vector初试）

Posted 2020-11-22 iamiron-man

优先队列的使用：

include<queue>//关联头文件
struct node{
    int x,y;
    friend bool operator < (node d1,node d2)
    {
        return d1.x>d2.x;
    }//定义优先队列运算规则必须
}

//程序里
priority_queue<node> q;//定义优先队列
node cur,next;
q.push(cur);//push
!q.empty//队列非空
cur=q.pop();//弹出
next=q.top();//队首元素

加广搜：

压的时候一层层压，队列非空时一个个弹出，节点也带上它的层数就好了

Catch That Cow

Farmer John has been informed of the location of a fugitive cow and wants to catch her immediately. He starts at a point N (0 ≤ N ≤ 100,000) on a number line and the cow is at a point K (0 ≤ K ≤ 100,000) on the same number line. Farmer John has two modes of transportation: walking and teleporting.

* Walking: FJ can move from any point X to the points X - 1 or X + 1 in a single minute
* Teleporting: FJ can move from any point X to the point 2 × X in a single minute.

If the cow, unaware of its pursuit, does not move at all, how long does it take for Farmer John to retrieve it?

贴代码：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<queue>
using namespace std;
int num,k;
bool visit[200010];
    priority_queue<node> q;
 
struct node{
    int d,n;
    friend bool operator < (node n1,node n2)
    {
        return n1.d > n2.d;
    }
};
int bfs()
{
    node cur,next;
    cur.n=num;
    cur.d=0;
    q.push(cur);  visit[cur.n]=1;
    while (!q.empty())
    {
        cur=q.top();
        q.pop();
        if (cur.n==k)
        { 
            return cur.d;
        }
        next.n=cur.n+1;
        next.d=cur.d+1;
        if (next.n<200000 and next.n>0 and visit[next.n]==0) { q.push(next); visit[next.n]=1; }
          next.n=cur.n-1;
        if (next.n<200000 and next.n>0 and visit[next.n]==0) { q.push(next); visit[next.n]=1; }
          next.n=cur.n*2;
        if (next.n<200000 and next.n>0 and visit[next.n]==0) { q.push(next); visit[next.n]=1; }
    }
    return 0;
}

int main()
{
        cin>>num>>k;
        for (int i=1;i<=k;i++)
          visit[i]=false;
        if (num>k)
          cout<<num-k;
        else
          cout<<bfs();
        return 0;
}

vector的使用：//转载自CSDN

vector 是C++ STL的一个重要成员，使用它时需要包含头文件：

#include<vector>

一、vector 的初始化：可以有五种方式,举例说明如下：

(1) vector<int> a(10); //定义了10个整型元素的向量（尖括号中为元素类型名，它可以是任何合法的数据类型），但没有给出初值，其值是不确定的。

（2）vector a(10,1); //定义了10个整型元素的向量,且给出每个元素的初值为1
（3）vector a(b); //用b向量来创建a向量，整体复制性赋值
（4）vector a(b.begin(),b.begin+3); //定义了a值为b中第0个到第2个（共3个）元素
（5）int b[7]={1,2,3,4,5,9,8};
vector a(b,b+7); //从数组中获得初值

二、vector对象的几个重要操作，举例说明如下：

（1）a.assign(b.begin(), b.begin()+3); //b为向量，将b的0~2个元素构成的向量赋给a
（2）a.assign(4,2); //是a只含4个元素，且每个元素为2
（3）a.back(); //返回a的最后一个元素
（4）a.front(); //返回a的第一个元素
（5）a[i]; //返回a的第i个元素，当且仅当a[i]存在2013-12-07
（6）a.clear(); //清空a中的元素
（7）a.empty(); //判断a是否为空，空则返回ture,不空则返回false
（8）a.pop_back(); //删除a向量的最后一个元素
（9）a.erase(a.begin()+1,a.begin()+3); //删除a中第1个（从第0个算起）到第2个元素，也就是说删除的元素从a.begin()+1算起（包括它）一直到a.begin()+         3（不包括它）
（10）a.push_back(5); //在a的最后一个向量后插入一个元素，其值为5
（11）a.insert(a.begin()+1,5); //在a的第1个元素（从第0个算起）的位置插入数值5，如a为1,2,3,4，插入元素后为1,5,2,3,4
（12）a.insert(a.begin()+1,3,5); //在a的第1个元素（从第0个算起）的位置插入3个数，其值都为5
（13）a.insert(a.begin()+1,b+3,b+6); //b为数组，在a的第1个元素（从第0个算起）的位置插入b的第3个元素到第5个元素（不包括b+6），如b为1,2,3,4,5,9,8         ，插入元素后为1,4,5,9,2,3,4,5,9,8
（14）a.size(); //返回a中元素的个数；
（15）a.capacity(); //返回a在内存中总共可以容纳的元素个数
（16）a.resize(10); //将a的现有元素个数调至10个，多则删，少则补，其值随机
（17）a.resize(10,2); //将a的现有元素个数调至10个，多则删，少则补，其值为2
（18）a.reserve(100); //将a的容量（capacity）扩充至100，也就是说现在测试a.capacity();的时候返回值是100.这种操作只有在需要给a添加大量数据的时候才         显得有意义，因为这将避免内存多次容量扩充操作（当a的容量不足时电脑会自动扩容，当然这必然降低性能） 
（19）a.swap(b); //b为向量，将a中的元素和b中的元素进行整体性交换
（20）a==b; //b为向量，向量的比较操作还有!=,>=,<=,>,<

三、顺序访问vector的几种方式，举例说明如下：
（1）向量a中添加元素

vector a;
for(int i=0;i<10;i++)
a.push_back(i);

2、也可以从数组中选择元素向向量中添加

int a[6]={1,2,3,4,5,6};
vector b；
for(int i=1;i<=4;i++)
b.push_back(a[i]);

3、也可以从现有向量中选择元素向向量中添加

int a[6]={1,2,3,4,5,6};
vector b;
vector c(a,a+4);
for(vector::iterator it=c.begin();it<c.end();it++)
b.push_back(*it);

4、也可以从文件中读取元素向向量中添加

ifstream in("data.txt");
vector a;
for(int i; in>>i)
a.push_back(i);

5、【误区】

vector a;
for(int i=0;i<10;i++)
a[i]=i;

//这种做法以及类似的做法都是错误的。刚开始我也犯过这种错误，后来发现，下标只能用于获取已存在的元素，而现在的a[i]还是空的对象

（2）从向量中读取元素
1、通过下标方式读取

int a[6]={1,2,3,4,5,6};
vector b(a,a+4);
for(int i=0;i<=b.size()-1;i++)
cout<<b[i]<<" ";

2、通过遍历器方式读取

int a[6]={1,2,3,4,5,6};
vector b(a,a+4);
for(vector::iterator it=b.begin();it!=b.end();it++)
cout<<*it<<" ";

四、几种重要的算法，使用时需要包含头文件：

#include<algorithm>

（1）sort(a.begin(),a.end()); //对a中的从a.begin()（包括它）到a.end()（不包括它）的元素进行从小到大排列
（2）reverse(a.begin(),a.end()); //对a中的从a.begin()（包括它）到a.end()（不包括它）的元素倒置，但不排列，如a中元素为1,3,2,4,倒置后为4,2,3,1
（3）copy(a.begin(),a.end(),b.begin()+1); //把a中的从a.begin()（包括它）到a.end()（不包括它）的元素复制到b中，从b.begin()+1的位置（包括它）开始复制，覆盖掉原有元素
（4）find(a.begin(),a.end(),10); //在a中的从a.begin()（包括它）到a.end()（不包括它）的元素中查找10，若存在返回其在向量中的位置
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版权声明：本文为CSDN博主「qinyuehong」的原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/qinyuehong/article/details/92837359

于是有了下面的题目：

喊山

一个山头呼喊的声音可以被临近的山头同时听到。题目假设每个山头最多有两个能听到它的临近山头。给定任意一个发出原始信号的山头，本题请你找出这个信号最远能传达到的地方。

输入格式：

输入第一行给出3个正整数n、m和k，其中n（≤10000）是总的山头数（于是假设每个山头从1到n编号）。接下来的m行，每行给出2个不超过n的正整数，数字间用空格分开，分别代表可以听到彼此的两个山头的编号。这里保证每一对山头只被输入一次，不会有重复的关系输入。最后一行给出k（≤10）个不超过n的正整数，数字间用空格分开，代表需要查询的山头的编号。

输出格式：

依次对于输入中的每个被查询的山头，在一行中输出其发出的呼喊能够连锁传达到的最远的那个山头。注意：被输出的首先必须是被查询的个山头能连锁传到的。若这样的山头不只一个，则输出编号最小的那个。若此山头的呼喊无法传到任何其他山头，则输出0。

这题也用广搜思想，刚开始的时候这道题贼卡，觉得转了一圈又回来那用什么算法，什么数据结构啊，随后看了百度，然后重新写了这篇博客，复习了一下选拔赛时候的优先队列广搜那道题，最后这道题用的邻接表（这个说法当时百度听得，当时贼迷，原来是读进一个边就把这个边的两个顶点都互相标记互为邻边，后来在读进一个点的时候就把这个点的邻点（因为不知道几个邻点，要不然不好访问，所以用vector存）都若没有visit过就进入队列，每个node都包含num（哪个点）和dep（第几层）每做一次就判断是不是最深的，因为数据贼小，就懒得优化了，每次判断最深的各个哪个最小就存哪个，最后输出。用队列和BFS。

代码：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<vector>
#include<queue> 
using namespace std;
struct node{
    int num,dep;
};
vector <int> a[10010];
int tot;
void bfs(int n)
{
    int maxx=0,minn=20000;
    bool visit[10010];
    queue<node> q;
    node cur,next;
    for (int i=1;i<=tot;i++)
      visit[i]=0;
    cur.dep=1;
    cur.num=n;
    visit[n]=1;
    q.push(cur);
    while (!q.empty())
    {
        cur=q.front();
        q.pop();
        for (int i=1;i<=a[cur.num].size();i++)
        {
          if (visit[a[cur.num][i-1]]==0)
          {
            visit[a[cur.num][i-1]]=1;
            next.num=a[cur.num][i-1];
            next.dep=cur.dep+1;
            q.push(next);
          }
          if (next.dep==maxx)
            minn=min(minn,next.num);
          if (next.dep>maxx)
          {
            maxx=next.dep;
            minn=next.num;
          } 
        }
    }
    if (maxx==0)
      cout<<0<<endl;
    else
      cout<<minn<<endl;
}


int main()
{
//  freopen("test.in","r",stdin);
//  freopen("test.out","w",stdout);
    int m,k,u,v,x;
    cin>>tot>>m>>k;
    for (int i=1;i<=m;i++)
    {
        cin>>u>>v;
        a[u].push_back(v);
        a[v].push_back(u);
    }
    for (int i=1;i<=k;i++)
    {
        cin>>x;
        bfs(x);
    }
}