Задать вопрос
Ответы пользователя по тегу Алгоритмы
  • Как посчитать кол-во возможных исходов?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Ответ - количество сочетаний по n-1 из (n+m-2), или сколько способов выбрать n-1 объект из n+m-2.

    Это потому что нужно обязательно сделать n-1 шагов вниз и m-1 шагов вправо. Вопрос только, в каком порядке их делать. Всего будет сделано n-1+m-1 шагов и из них надо выбрать какие-то n-1 вниз, остальные будут шаги вправо. Вот и получаются сочетания.

    Можно считать треугольником Паскаля, получится в точности то же, что описал poznavaka,
    можно считать по формуле факториалов: (n+m-2)! / (n-1)! / (m-1)!

    Для вашего примера, где N=3 и M=4 ответ будет 5!/2!/3! = 120/2/6 = 10.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Можно ли единожды обойти все вершины связного неориентированного графа и вернуться в начальную вершину?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Судя по описанию, вам нужен Гамильтонов путь.

    Эта задача NP-полна - следовательно, простого и быстрого алгоритма человечеству не известно. Можно делать полный перебор с отсечениями и эвристиками. Какие-нибудь методы имитации отжига или генетические алгоритмы могут работать быстрее, но это не точно и нужно долго и мучительно ковыряться, что бы оно заработало.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Python: Сколькими способами можно представить заданное натуральное число N в виде суммы после- довательных нечетных натуральных чисел?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Сумма последовательных нечетных чисел - разность двух квадратов:

    1 + 3 + 5 + 7 = 16 - 0
    7 + 9 = 25 - 9

    Таким образом - вопрос в том, сколько различных пар квадратов дают разность в заданное N.

    N = a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)

    Или же сколько чисел a и b, т.ч. N раскладывается на множители (a+b) и (a-b).

    Достаточно найти все делители N (не больше корня) т.ч. делитель и оставшаяся часть имеют четную разность (эта разность же равна 2b). Т.е. (n/d - d) %2 = 0.

    Перебирайте все числа d до корня N, и если N%d == 0 and (N/d -d) %2 == 0, то прибавляйте единицу к ответу.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Какой оптимальный алгоритм нахождения суммы Минковского?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Для двух невыпуклых многоугольников с n и m вершинами сложность вычесления (nm)^2. Для 300 вершин - это уже порядка нескольких секунд. Можно сильно напрячься и ускорить на несколько процентов. Но сильно быстрее вы ничего не найдете.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Как найти последную ненулевую цифру K!?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Можно быстро, за log (k) подсчитать, сколько там нулей в k!

    Для этого какая там степерь 2 и 5 и возьмите минимум.
    Простое p войдет в k! в степени floor(k/p) + floor(k/p^2) + floor(l/p^3)...
    Можно легко это реализовать рекурсивно PowerInFactorial(n, p) = n >= p ? n/p + PowerInFactorial(n/p) : 0;

    Теперь вы знаете, сколько нулей в факториале. Если их все убрать, то задача становится совсем простой - найти последнюю цифру. Это можно сделать просто ведя все вычисления по модулю 10.

    Т.е. перемножаете все числа от 2 до k, предворительно сокращая двойки и пятерки, сколько надо.

    twos = fives = min(PowerInFactorial(k, 2), PowerInFactorial(k, 5));
    ans = 1;
    for ( i = 2; i <= k; i++) {
      j = i;
      while (j % 2 == 0 && twos > 0) {
        j/=2;
        twos--;
      }
      // same for fives
      ...
      ...
      ans = (ans*j)%10;
    }


    В итоге решение за O(k), потому что вложенные циклы вполнятся суммарно столько раз, сколько нулей в k!, а их по формуле выше, меньше O(k).
    Ответ написан
    Комментировать
  • Правильно ли я понял алгоритм быстрой сортировки?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Такая форма получения среднего в диапазоне от L до R берется, чтобы не было переполнения.

    L+(R-L)/2 = L-(L-R)/2 = (L+R)/2. Да тут в зависимости от четностей может быть разница +-1, но это не важно. Но в последнем выражении L+R может переполнится, если L и R большие, хотя результат всегда помещается в int.
    Ответ написан
    3 комментария
  • Какие существуют алгоритмы поиска равноудаленных прямоуголиников?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Ваш алгоритм надо лишь немного доработать.

    1) найти ближайший сверху (слева/снизу/справа) из тех, которые имеют перекрытие.
    2) повторить операцию, найдя следующий сверху. Расстояние между ними взять за d.
    3) продолжить идти вверх. Если следующий ближайший тоже на расстоянии d - нарисовать промежуток. Если нет, то остановится.
    4) Зная ближайший прямоугольник из пункта 1) и расстояние d - можно его отступить вниз и у вас есть точка примагничивания.

    Можно ускорить алгоритм немного. Сначала за один проход выделите все прямоугольники, которые выше данного, но пересекаются с ним по оси X. Отсортируйте их снизу вверх по нижней границе. Теперь в пунктах 1,2,3 надо рассматривать только один следующий прямоугольник из списка.

    Если есть пересечения то можно или выбрасывать прямоугольники, пересекающиеся с текущим, или остановится, как будто следующего прямоугольника нет.

    Что бы ускорить еще больше, когда у вас очень много прямоугольников на экране, можно хранить их в quad tree и из него вытаскивать прямоугольники, которые перекрываются с заданным и выше его уже в правильном порядке. Но скорее всего просто пройтись по списку всех прямоугольников будет достаточно.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Как будет выглядеть алгоритм?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Решение через динамическое программирование. F(k) - лучшая сумма, которую можно набрать из карточек, начиная с k, когда можно один раз взять 2 карточки, g(k) - тоже самое, но 2 карточки брать уже нельзя.

    g(k) = max(a[k]+g(k+2),g(k+1)); - или вы берете первую карточку, то робот берет следующую и далее задача повторяется. Второй вариант - вы пропускаете эту карточку, тогда ее берет робот. Задача повторяется со следующей карточки.

    f(k) = max(a[k]+a[k+1]+g(k+3), a[k] + f(k+2), f(k+1));
    - так же, мы либо берем 2 карточки, либо 1, либо 0. Если мы берем 2, то в будущем 2 уже брать нельзя, придется брать g(k+3).

    Вот решение на C++ (вместо 2 функций используется флаг, можно ли брать 2 карточки)

    vector<int> dp[2]; // заполнен MIN_INT, размером с n.
    vector<int> take[2]; // размером с n.
    int f(const vector<int> &a, int k, int can_take_two) {
       if(k >= n) return 0;
       if (dp[k][can_take_two] > MIN_INT) return dp[k][can_take_two];
       // skip;
       int best = f(a, k+1, can_take_two);
       take[k][can_take_two] = 0;
       // take 1;
       int cur = f(a, k+2, can_take_two) + a[k];
       if (cur > best) {
         best = cur;
         take[k][can_take_two] = 1;
       }
       if (can_take_two && k + 1 < n) {
          cur = f(k+3, 0) + a[k] + a[k+1];
          if (cur > best) {
            best = cur;
            take[k][can_take_two] = 2;
          }
       }
       dp[k][can_take_two] = best;
       return best;
    }
    //...
    // f(a, 0, 1) - вернет лучшую сумму.
    
    //Для восстановления ответа можно воспользоваться массивом take, который хранит для каждого состояния, сколько карточек брать:
    
    k = 0; ct = 1;
    while (k <n) {
      num = take[k][ct];
      for (j = 0; j < num; ++j) {
        cout << a[k+j] << " ";
      }
      if (num == 2) ct = 0;
      k += num + 1;
    }


    Если нужна только сумма, а не сам набор чисел, то можно развернуть рекурсию в 2 вложенных цикла (один от n до 0, другой от 0 до 1) и хранить только 3 последних строчки массива dp.
    Ответ написан
  • Как отсортировать двусвязный список SplDoublyLinkedList?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Немного через одно место получается, но раз уж вам надо на php, до еще и с SplDoublyLinkedList, то...

    Вы можете вместо одной операции разбиения списка просто в цикле откусывать элемент с конца, с помощью pop и добавлять в другой список с помощью push.

    На n log n сложность это не повлияет. Просто замедлит ровно в 1.5-2 раза, в зависимости от реализации merge.
    Ответ написан
  • Обрезка невыпуклого полигона. Как определить множество полигонов на выходе?

    wataru
    @wataru Куратор тега C++
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Эта программа не будет работать на таких многоугольниках. Там есть комментарий:

    /* this works only if all of the following are true:
    ...
    * 4. poly is convex (implying 3).

    Приведенный код работает только для выпуклых многоугольников, тут даже проблема не в том, что обрезанная часть несвязная. Возможны более простые случаи, где программа выдаст неправильный ответ.

    Вижу такое решение пробемы - пересечь все ребра со всеми ребрами и поделить ребра точнками пересечения на несколько новых. Пометить ребра в порядке обхода полигонов по часовой стрелке. Затем выполнить алгорим выделения замкнутых областей (описан ниже). Потом в каждую область отдельно проверить, является ли она пересечением обоих полигонов (В этом случае все ребра будут в порядке обхода по часовой стрелке).

    Алгорим выделения замкнутых областей:

    Строим ориентированный граф, где вершины - вершины полигонов (+ точки пересечения), а ребра - направленные отрезки (вместо каждого отрезка создаем два ребра в обе стороны между вершинами - концами отрезка).

    В каждой вершине сортируем все исходящие ребра по углу по часовой стрелке. Так же для каждого ребра при построении надо запонить обратное ребро.

    Затем выполняем обход - От любого пока не пройденного ребра переходим в следующее ребро, идущее как можно левее. Для этого берем обратное ребро и от него следующее в порядке сортировки в вершине. Грубо говоря, ведем пальцем по ребрам каждый раз оставляя текущую область слева от ребра. В таком обходе мы обойдем все ребра замкнутой области и вернемся к начальному ребру. Запускаясь и дальше от всех необойденных ребер мы можем выделить все области.

    Будет одна лишняя внешнаяя область, но там порядок обхода будет другой и она по площади максимальная. Ее можно исключить, посчитав, например, площади всех областей. Или считать со знаком и у нее знак не тот, или по модулю, тогда она - самая большая и сумма всех остальных.

    Потом для всех областей проверяем, что там все ребра правильной ориентации (по часовой стрелке, как и у изначальных полигонов). Если совпало - то эта область - пересечение полигонов.

    Это не работает, если полигоны не пересекаются. Тогда надо проверить любую точку каждого, содержися ли она целиком во втором полигоне.
    Ответ написан
    2 комментария
  • Как реализовать алгоритм комбинаторики в программе?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Сначала переведите картинку из залачи в числа. Вот есть у вас 20 точек, пронумерованные от 1 до 20, как-то. Выпишите все 12 групп (9 окружностей и 3 диаметра). Будет у вас 12 наборов по 5-6 номеров. Запишите их в программе константными массивами.

    Затем делайте перебор рекурсией: У вас в глобальном массиве или списком в параметре будет набор пока не поставленных чисел. Сначала проверьте, что вы не сделали уже 2 группы с разной суммой. Пройдитесь по всем 9+3 группам, если какая-то целиком уже заполнена, то записываете ее сумму в переменную для окружности или диаметра, соответственно. Если перед записью там уже была другая сумма -то вы нашили противоречие. В этом случае надо просто вернуться из текущей рекурсии назад.

    Если противоречий нет и вы все 20 чисел поставили - выводите ответ.

    Иначе - перебираете, какое число ставите в первую незаполненую точку циклом. Ставите туда число и вызываетесь рекурсивно.

    Надо только аккуратно уже поставленные на картинке числа в нужные места поставить. Для этого их, во первых, не включйте в список непоставленных чисел, во вторых на заполенные позиции ставьте уже записанное там число.

    Просто перебирать все перестановки (наборы массивов из чисел без повторений) и в конце проверять суммы, как вы хотите сделать - будет слишком долго. Их 21! (факториал) - это дофига слишком.
    Ответ написан
  • Как проверить массив на возрастание?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Ваше решение не работает на примере 3,4,1,2. Тут нельзя удалить одно число, но ваша программа вернет true.

    В случае, если вы нашли один участок с убывающими соседними числами, надо проверить, что будет если удалить первое или второе число.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Очень быстрый алгоритм умножения длинных чисел, куда копать?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    При умножении на маленькое число всякие хитрые алгоритмы типа преобразования Фурье или Карацубы лаже медленнее тупого умножения в лоб: Просто проходитесь по большому числу от младших разрядов к старшим, умножете на маленький множитель, прибавляете перенос. Потом берете остаток от деления на базу (если множитель маленький, то быстрее будет просто вычесть несколько раз в цикле вместо модуля), а результат целочисленного деления записываете в перенос.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Как уравнять графы?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Я так понял, что ребра задают разницу между "высотами" вершин. "получается, что в сумме не равно 0" означает, что конфликтов нет и можно назначить вершинам какие-то высоты, чтобы все ребра были правильными. Я правильно понял условие?

    Тогда задача решается простым обходом в глубину или в ширину, как вам угодно. Просто зафиксируйте одну вершину на высоте 0, и проходя по всем ребрам фиксируйте высоты всех остальных вершин. Если ребро ведет уже к зафиксированной вершине, то можно проверить, что высота остается такой же, но в эту вершину, в любом случае, обход больше не заходит.

    В конце, если вам надо, чтобы все вершины имели неотрицаиельную высоту, например, надо найти вершину с минимальной высотой, и если она отрицательна, вычесть ее из высот всех вершин.

    Обход надо вызывать в цикле, чтобы обошелся весь граф, даже если он несвязный.
    Ответ написан
  • Как расчитать Big O при генерации статистики по значениям?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Мне кажется, надо статистику пересчитывать за константное время при вводе каждого нового числа. При запросе выдвавть последнюю статистику. Если часть чисел задана изначально, то придется подсчитать статистику для них за O(n), по другому никак - ведь все числа придется хоть раз просмотреть.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Как составить список пути используя алгоритм BFS?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Надо для каждой вершины хранить предыдущую. Запишите это значение, когда кладете вершину в очередь. Для вершины (row, col) у вас в коде предыдущая (pt.x, pt.y).

    После, когда нашли расстояние до конечной вершины можно создать массив этой длины и заполнить его с конца. Нужен указатель, который указывает на конечную вершину. Двигаете его в предыдущую для текущей вершины, пока не придете в начало или известное количество шагов (уже найденное расстояние).
    Ответ написан
  • Как найти наименьший квадрат из фигур тетрамино?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Перебор. Фиксируем размер квадрата k, потом рекурсивный перебор: берем самую верхнюю-левую не заполенную клетку. Или помечаем ее пустой в ответе, или ставим любое из непоставленных тетрамино (4 варианта сдвига, раз поворотов нет). Естественно, новое терамино должно вставать только в неразмеченные клетки. Нужно всяких отсечений вставлять - типа есть достаточно неразмеченных клеток, чтобы вместить все оставшиеся тетрамино.
    Ответ написан
  • Алгоритм для поиска самого длинного пути в орентированом графе?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    В ациклическом ориентированном графе, самое простое - это DFS.
    Рекурсивная функция, которая возвращает самый длинный путь с заданной вершины. С запоминантем ответа - если уже запускались с этой вершины, возвращаем уже подсчитанный результат. Иначе перебираем все ребра из этой вершины и берем максимум из dfs от конца ребра + длина ребра. Запоминаем этот максимум и возвращаем результат.
    Ответ написан
  • Как реализовать алгорим задачи о сумме подмножеств?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Обычная динамическое программирование работает для повторяющихся чисел, тут не должно быть проблем. Отрицательные числа решаются просто - считаете все возможные суммы только положительных чисел стандартной динамикой и отдельно только для отрицательных чисел (опустив знак). Потом одним циклом перебираете сумму положительных чисел x>=S и смотрите, если x-S можно набрать отрицательными числами. На общую сложность этот цикл не влияет.
    Ответ написан
  • Как вычислить пространственную сложность алгоритма?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Так же как со временной сложностью - количеством операций. Только считайте количество используемых байт.

    Грубо говоря, смотрите на все созданые в худшем случае переменные (не забыть, что локальные переменные и аргументы функций на стеке и считаются отдельно для каждого вызова функции по всей глубене вызовов).

    Получаете какую-то формулу типа 10*n+16*m+n*m/2 + 100500*log n. Дальше применяете ассимптотический анализ.

    Например, алгоритм DFS. есть граф с n вершинами и m ребрами. Пусть задан в виде списков инцидентности.

    Тогда у вас есть n списков, которые все вместе содержат m элементов. Т.е. ваши входные данные занимают n*8+m(4+8) байт. n указателей на начало списка и m элементов - каждый содержит значение и указатель. Но не надо так считать досканально каждый байт, можно просто прикинуть n+m.

    Сам алгоритм еще требует массива для пометок пройденных вершин: +n к потреблению памяти.

    Функция требует сколько-то локальных переменных и параметров. Их несколько и от n или m это не зависит. В рекурсии функция может выть вызвана n раз, если вы все вершины пройдете вглубь. Итого на стеке эти функции съедят n*C, где С - какая-то константа.

    Суммарная пространственная сложность n+m+n*C. Или O(n+m).

    Локальные переменные, если это не массивы, обычно можно вообще не считать, потому что это или множители перед количеством вызова функций или просто константная надбавка, которая ассимптотикой игнорируется.
    Ответ написан
    Комментировать