Ответы пользователя по тегу Алгоритмы
  • Как адаптировать итеративный алгоритм обхода бинарного дерева к обходу сильноветвящегося дерева?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Вам надо помнить, сколько детей каждой вершины вы уже обработали. Поэтому в стеке надо хранить 2 числа: вершину и сколько детей обработали. Или 2 стека параллельно обновлять.

    Изначально в стек поместите корень дерева и 0. Потом в цикле, пока стек не пуст, смотрите на вершину стека. Если там счетчик 0, то выводите вершину в ответ. Увеличивайте там счетчик на 1. Если он стал равен количеству детей у вершины, удаляйте ее из стека. Иначе добавляйте в стек вершину-ребенка с номером из счетчика с 0. Можно чуть по другому: выводите вершину при помещении ее в стек с 0. Но тогда надо отдельно вывести корень дерева.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Как ускорить решение задачи "Детский праздник"?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Бинпоиск - правильная идея. Но вот вы плохо считаете, сколько шариков один работник надует за заданное время. Вы линейно по одному шарику надуваете, а можно за 2 действия: поделите время на ti*zi+ci - узнаете, сколько полных групп шариков надуется. Остаток отдельно подсчитайте, поделив на ti. Учтите только, что оставшееся время может быть прервано на отдыхе - не насчитайте там больше zi шаров по ощибке.

    Решение через кучи страдает той же проблемой - вы по одиночке каждый шар считаете, а их очень-очень много.
    Ответ написан
    3 комментария
  • Как решить задачу "Шестерки" с меньшими затратами памяти?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Выведите 6^2, 66^2 и так далее. N до 20 хотя бы. Посмотрите на числа. Можете ли вы угадать цифру на заданной позиции без подсчета всего числа?

    Подсказка, вы получите вот такие вот числа:
    36
    4356
    443556
    44435556
    4444355556
    444443555556
    44444435555556
    4444444355555556
    444444443555555556
    44444444435555555556
    4444444444355555555556
    444444444443555555555556
    44444444444435555555555556
    4444444444444355555555555556
    444444444444443555555555555556
    44444444444444435555555555555556
    4444444444444444355555555555555556
    444444444444444443555555555555555556
    44444444444444444435555555555555555556
    4444444444444444444355555555555555555556


    Этот паттерн можно и доказать. Надо лишь представить возводимое в квадрат число как (10**n-1)2/3 и применить чуть-чуть элементарной алгебры, вроде формулы квадрата разности.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Как правильно рассчитать коэффициент полезного использования пространства?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Обход в ширину, он же алгоритм заливки: закрасьте на невидимом канвазе или в массиве все блоки, пройдитесь по всей границе канваза/массива, если там непокрашенная точка, то красьте ее и добавляйте ее в очередь. Потом берите из очереди точки и добавляйте в нее 4 соседа, если они еще не покрашены. В конце все непокрашенные пиксели - ваши полости.

    Можно ускорить алгоритм сжатием координат: вввпишите все x и y координаты всех углов блоков, отсортируйте и унифицируйте (отдельно по каждой оси). Потом замените все координаты в блоках на порядковый номер в массиве уникальных координат. Примените алгоритм выше, но в конце надо помнить, что каждая ячейка теперь не 1x1, а сколько-то больше по вертикали и горизонтали.
    Ответ написан
  • Задача о рюкзаке, используя 1-D массив?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Вы не правы. Двумерный массив считает, можно ли набрать вес i используя первые j предметов. А не j-ый предмет.
    Далее, обычно можно сэкономить память храня и пересчитывая только одну строку этого массива, но ДП все еще остается двумерным. Также числа Фибоначчи можно считать храня лишь 2 последних числа, но на самом деле там массив на n элементов в дп.

    Этот трюк не всегда возможен. Например, если вам надо не только максимальный вес/цену найти, а еще и набор предметов. Восстановление ответа не всегда можно сделать лишь по последней строке.
    Ответ написан
  • Как найти наикратчайшие пути взвешенного орграфа, представленного матрицей инцидентности, используя алгоритм Дейкстры?

    wataru
    @wataru Куратор тега C++
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Матрица инцидентности - абсолютно не эффективная структра представления графа практически для всех алгоритмов. Поэтому вы ее использование нигде найти и не можете.

    Если уж такое задание и надо именно это делать, то берете любую реализацию алгоритма дейкстры, скажем, со списком смежности и ищите там то место, где происходит перебор всех соседних вершин. И переписываете его: Чтобы найти все соседние вершины, вам надо пройтись по списку всех ребер и, если в матрице в столбце текущей вершины стоит отрицательное число, то ищите в этой строке положительное число - и вот тот столбец это и есть соседняя вершина.

    Кстати, у вас матрица инцидентности неправильная: должно быть по 2 числа в каждой строке. Обычно ставят -цену у начальной вершины и +цену у конечной.
    Ответ написан
    4 комментария
  • В чем проблема в коде работы с графом?

    wataru
    @wataru Куратор тега C++
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Ошибка в том, что у вас граф криво задан. У вас там ровно 6 списков. А размер графа - 7. Поэтому в MakeStep вы обращаетесь к graph[6], а это undefined behavior. А там непонятно, что происходит. Может вы таблицу портите каким-то значениями и никогда положительного значения не получаете. Скорее всего корраптите память через обращение к мусорным adj в std::array (который на стеке лежит) и получаете мусор в каких-то локальных переменных.
    Ответ написан
  • Что не так с кодом, проверяющим логическую схему?

    wataru
    @wataru Куратор тега C++
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Во-первых, у вас цикл от 0 до 32 включительно. Т.е. вы на последней, 33-ей итерации пытаетесь преобразовать 0b100000 в bitset, фактически, второй раз учитывая вариант со всеми нолями. Вот почему вы получаете 33 а не 32.

    Во-вторых, у вас ошибка с тем, что вы из bitmask берете биты, которые есть числа 0 и 1 и проводите над ними битовые операции, а не логические. И это у вас там 32-битные числа же! Для | и & оно еще совпадает с вашими ожиданиями, а вот ~ обращает ВСЕ 32 бита числа.

    Поэтому ~(bitset[E] | bOrD) всегда выдаст или -1 или -2. Вы потом это пропустите через or, получите опять же -1 или -2 и в конце преобразуете это в bool. И вот тут-то оно всегда и станет true.

    Чтобы это исправить, или используйте логические операции (||, &&, !), или вместо ~x используйте x^1, или в самом конце возвращайте результат с &1, чтобы значения остальных бит ни на что не влияли.
    Ответ написан
    5 комментариев
  • Возникает ошибка, но не знаю какая?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Посмотрите на ограничения в задаче. Введите вашей программе максимальный тест: 15 монеток и сумму примерно в 1000000000. Ваша программа попробует съесть дюжину гигабайт памяти и упадет.
    Ответ написан
  • Как это решать?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Тут очень большая сумма и очень мало монет. Поэтомуэту задачу надо решать полным перебором.

    Рекурсивная функция получает, например, сколько первых типов монет можно использовать и какую сумму надо набрать. Возвращает список монет. Внутри надо перебрать сколько раз последняя сонета береться: от 0 до 2 раз. Оставшаяся сумма рекурсивно собирается оставшимеся монетами (минус один к количеству типов, ведь последний мы уже использовали). Если рекурсивная функция что-то собрала, добавляем к ее ответу 0-2 теущие монеты и вощвращаем.

    Это отработает за 3^15*15 = 215233605 операций. Обычно это проходит. Можно соптимизировать: не брать текущую монету, если она слишком большая, останавливать перебор, если сумма первых монет недостаточна. Ну, или соптимизировать до 2^15*15: подсчитайте все возможные суммы, если можно брать по 1 монете. Таким же перебором или вообще циклом с битовой маской. Отсортируйте список из 32 тысяч чисел и проверьте, а есть ли там 2 числа, дающие искомую сумму (двумя указателями: двинули один раз левый, двигаем правый пока сумма слишком большая).

    Отдельно надо проверить, надо ли выводить -1 в ответ (сумма всех монет меньше N).
    Ответ написан
    Комментировать
  • Проверка редких кейсов в логике игр?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Эта проверка - элементарна. Поле и так все в памяти хранится. Просто посмотреть, что за тип биома там и есть ли там уже провод - это один if. Это наносекунды процессорного времени
    Ответ написан
    Комментировать
  • Алгоритм построения многоугольника из исходного квадрата и пересекающих его линий?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Для начала, надо бы уточнить условие. Ибо непясно, по какому принципу выбирается, какая из двух отсекаемых прямой половин берется в ответ.

    Картинке удовлетворяет такая интерпретация: Берется область, остекаемая прямыми, содержащая центр квадрата. Предполагаем, что прямые через центр не проходят.

    Тогда каждая прямая задает полуплоскость допустимых точек, да и сам квадрат можно задать 4-мя такими полуплосокстями и вам надо найти пересечение всех их.

    Эта задача решается за O(n log n). Задайте каждую прямую в виде ax+by+c=0. Т.ч. вектор {a,b} выпущенный с прямой, торчит в сторону полуплоскости, которую надо взять. Если вдруг не так, то надо поменять знак у всех трех коэффициентов.

    Разбейте все прямые на 2 множества, те - которые смотрят "вверх" и те, которые смотрят "вниз". Если вектор нормали имеет положительную y координату - это смотрит вверх. Вертикальные прямые можно включить, допустим, в верхнее множество.

    В каждом множестве построим ломанную, отделяющую нужную область. Это будет выпуклая область с двумя бесконечными лучами в конце.

    Потом отсортируйте все прямые по углу наклона вектора {a,b}. Это можно сделать без тригонометрии, сравнивая векторы по векторному произведению. Ну, или просто какую-нибудь функцию вроде atan2() используйте.

    Потом будем поддерживать ломанную, описывающую пересечение первых k проуплоскостей. Изначально это просто одна прямая (для первой полуплоскости). Будем хранить это как стек из прямых и рядом стек из точек пересечения. Изначально там только одна прямая и 0 точек пересечения.

    Потом добавляем полуплоскости по одной. Пока последняя вершина на ломанной не лежит в нужной полуплоскости, выбрасываем ее. Для этого убираем из обоих стеков последний элемент. Это можно проверить, просто подставив координаты точки в уравнение ax+by+c. Если даст отрицательное значение - выбрасываем.
    Если точек не осталось, или точка лежит где надо, то новую прямую надо пересечь с последней прямой. Точку пересечения и новую прямую добавляем в стек.

    В конце мы получили две ломанные, огибающие нужное пространство сверху и снизу. Надо их пересечь.
    Для этого выкинием сверхней ломанной все крайние точки, которые отсекаются последней и первой прямой в нижней ломанной. И наоборот. В конце, пересечения двух бесконечных лучей слева и справа добавляем в ответ.
    Ответ написан
    Комментировать
  • C++: Как ускорить этот многопоточный код?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    А вы не добавляйте все в один список сразу. Пусть каждый поток использует свой список. Наверно, стоит заветси массив списков и использовать номер потока как индекс в массиве - в тот список ответ и добавляйте.

    В самом конце можно списки объединить. Последовательно. Или с критической секцией. Каждый поток должен получить первый и последний элемент списка. За две операции добавить список к глобальному и изменить последний элемент в глобальном списке. Ну, это если std::list использовать.

    Вообще, если один раз в конце собирать все ответы, то можно их и в vector в критической секции складывать. Это все займет не больше времени, чем один раз ответ вывести.
    Ответ написан
    2 комментария
  • Как решить задачу, на оптимальную нагрузку курьера доставки?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Это обобщенная задача коммивояжора Multiple Traveling Salesman Problem.

    Надо будет построить граф. Взять все точки доставки и склад как вершины и каким-нибудь google maps найти расстояние и пути между каждой парой точек. Эти длины пути надо записать в ребра.

    Вообще, это очень сложная задача, как-то легко и быстро не решается. Если допустить не оптимальное решение, а что-то приблизительное, то есть эвристические аппроксимации да не точные методы вроде генетического алгоритма, метода отжига или муравьиного алгоритма (смотрите википедию для обычного коммивояжора). А так - только полный перебор с отсеченями, если у вас будет побольше точек и куръеров.

    Если у вас точек и куръеров действительно мало (не более 25 точек, не более 3 куръеров), то можно попробовать решать через динамическое программирование F(M, c1, c2, c3) - минимальная стоимость развезти товары из множества M так, что 3 куръера остаются в вершинах c1, c2 и c3. Переход - перебрать куръера и откуда он пришел из множества M. Посмотрите в википедии алгоритм для одного куръера, на трех это легко обобщается. Будет это работать за O(n^(c+1)2^n), где c - количество куръеров. n - количество вершин в графе. Сильно много куръеров или точек на карте этот алгоритм не переварит.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Алгоритм для преобразование матрицы в треугольную?

    wataru
    @wataru Куратор тега Математика
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Надо на каждой итерации искать среди оставшихся строк ту, у которой в данном столбце стоит максимальное по модулю значение. Менять местами эту строку с i-ой, потом все точно так же.

    Если считатете определитель, то надо еще помнить, что при помене двух строк местами, его знак меняется на противоположный - запоминайте, сколько раз помены сделали.
    Ответ написан
    Комментировать
  • Где могла закрасться ошибка?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    В вашем рассуждении ошибка в том, что вы не домножаете условную вероятность 2/6 на вероятность условия. Вы же полную вероятность считатете а P(A) = P(A|B)*P(B)+P(A|!B)*P(!B). У вас P(A|B) = 0, как вы заметили - если они встретились в первом туре, то во втором уже не встретятся. Но все-равно надо 2/6 домножать на P(!B) - вероятность того, что они не встретились в первом туре. А это 1-1/7 = 6/7. В итоге получается все то же 2/6*6/7=2/7.

    Но рассуждения автора проще. Можно рассмотреть все независимые элементарные исходы "где в сетке оказался второй игрок". Их 7, они равновероятны по симметрии. Дальше надо домножить на вероятность, что они начиная так встретятся (выиграют свои матчи).
    Ответ написан
    4 комментария
  • Почему 3 секунд не хватает для выполнения кода?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    У вас решениe за O(n^3), ибо у вас там 2 вложенных цикла до n, а внутри еще и постоянно вызываются min/max, которые проходятся по всему массиву.

    Ограничения же в задаче n<10^5. С такими ограничениями максимум O(n log n) решение уложится в 3 секунды.

    Подумайте, как его можно изменить, чтобы работало сильно быстрее? Подсказка: сначала вы берете 1 минимальный элемент, потом 2 самых маленьких, потом 3, и т.д. На второй итерации вам уже как бы не надо искать минимум- вы его уже знаете. Вас интересуют только оставшиеся числа. На третьей итерации у вас уже 2 числа раньше найдены. Надо как-то переиспользовать предыдущие вычисления.

    Что можно сделать с входным массивом, чтобы можно было получать несколько самых маленьких элементов быстро? Помните, что вам надо уложиться в O(n log n).
    Ответ написан
    Комментировать
  • Как найти компоненты связности в графе в распределенной памяти?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Простой подход, если у вас есть выделенный лидер и по графу распространяется одна волна в каждый момент времени.

    Лидер опрашивает остальные сервера по очереди (включая себя), и справшивает их, есть ли у них еще непокрашенные вершины. Если есть, инструктирует их запустить волну. Когда волна закончится, справшивает опять. Когда сервер говорит, что больше непокрашенных вершин нет - лидер переходит к следующему серверу.

    Когда сервер запускает волну - он обходит все вершины у себя, если встречает призрачное ребро, то посылает сообщение другому серверу запустить обход у себя с присоеденненной вершины.
    Чтобы отследить конец волны, перед запуском обхода в другом сервере, каждый сервер отслывает лидеру сообщение, что вот тот сервер теперь будет работать. Когда волна в каком-то сервере заканчивается, он присылает лидеру сообщение, что все закончилось. Лидер поддерживает счетчик - сколько еще серверов работает. Когда счетчик достигает 0, надо еще подождать немного (скажем, пол секунды), на случай реордеринга сообщений. Если в течении этой пол секунды никаких сообщений не пришло, можно запускать новую волну.

    Более сложный вариант - когда у вас сразу запускаются все волны. Опять же, без лидера совсем сложно будет.
    Тут, наверно стоит сначала в каждом отдельном параграфе найти все компоненты связности отдельно. Это будут промежуточные варианты.

    Потом каждый сервер по призрачным ребрам отсылает сообщение, какой номер имеет торчащая наружу компонента. Номера должны быть глобально уникальные. Например, можно в старших битах хранить номер сервера, а в младших локально уникальный номер.

    Когда сервер получает сообщение о номере по призначному ребру, если этот номер меньше текущего у компоненты, она перекрашивается. И сообщение рассылается по всем остальным призрачным ребрам, торчащим из этой компоненты. Рано или поздно, все вершины одной компоненты по всем серверам будут помечены минимальным номером.

    Чтобы определить, что все закончилось, можно разбить процесс на фазы. В первой фазе все рассылают свои номера. Во второй фазе только те, у кого номера обновились. И т.д. Фаза на сервере начинается после сообщения от лидера. Каждый сервер отправляет на лидер сообщение, когда он закончил рассылать свои номера и были ли там вообще обновления. Сообщения надо делать по tcp с подтверждением. Когда лидер заметит, что никто никаких сообщений больше не рассылал в предыдущей фазе - все сошлось.
    Ответ написан
    1 комментарий
  • Как удалить скобки в математическом выражении?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Самое надежное - распарсить выражение, построить Абстрактное Синтаксическое Дерево (это бинарное дерево, где вершина - операция, а два ребенка - операнды, которые могут быть или числом, или выражением).

    Потом его надо вывести, вставляя только необходимые скобки. Надо порисовать на бумаге кучу случаев и аккуратно их разобрать.

    Так, если вершина "+", то скобки ставить вообще не надо. Если вершина "*", то надо ставить скобки вокруг ребенка, если там операция "+" или "-". Если вершина "-", то надо ставить скобки справа, если там "+" или "-". Если вершина "/", то надо ставить скобки вокруг левого сына, если там "+" или "-". Вокруг правого сына скобки надо ставить если не число. Подумайте аккуратно, может я какие-то правила упустил.

    Это удобно реализовывать рекурсивной функцией. Она проверяет, надо ли ставить скобки вокруг левого сына и выводит его рекурсивно, потом операцию, потом также правого ребенка.

    Парсинг - очень заезженная тема. Гуглите. Самый простой алгоритм - квадртатичный - проходитесь по строке и ищите самую левую операцию с самым большим приоритетом вне скобок (ведя счетчик открытых скобок). Если такой нет, то можно опустить скобки по краям. Если их нет, то это число (или перменная). Если нашли операцию, то рекурсивно разбирайте две подстроки слева и справа.
    Ответ написан
    5 комментариев
  • Кормен или Кнут?

    wataru
    @wataru Куратор тега Алгоритмы
    Разработчик на С++, экс-олимпиадник.
    Обе книги классные. Мне Кормен показался попроще и по-понятнее. Кнут покрывает больше тем. Я бы начал с Кормена.
    Ответ написан
    1 комментарий