奶酪(不用回溯:剪枝+深搜dfs)

Description
现有一块大奶酪,它的高度为 h,它的长度和宽度我们可以认为是无限大的,奶酪 中间有许多 半径相同 的球形空洞。我们可以在这块奶酪中建立空间坐标系,在坐标系中, 奶酪的下表面为z=0,奶酪的上表面为z=h。

现在,奶酪的下表面有一只小老鼠 Jerry,它知道奶酪中所有空洞的球心所在的坐 标。如果两个空洞相切或是相交,则 Jerry 可以从其中一个空洞跑到另一个空洞,特别 地,如果一个空洞与下表面相切或是相交,Jerry 则可以从奶酪下表面跑进空洞;如果 一个空洞与上表面相切或是相交,Jerry 则可以从空洞跑到奶酪上表面。

位于奶酪下表面的 Jerry 想知道,在 不破坏奶酪 的情况下,能否利用已有的空洞跑 到奶酪的上表面去?

空间内两点P1(x1,y1,z1)、P2(x2,y2,z2)的距离公式如下:
在这里插入图片描述

Input
每个输入包含多组数据。

的第一行,包含一个正整数 T,代表该输入文件中所含的数据组数。

接下来是 T 组数据,每组数据的格式如下: 第一行包含三个正整数 n,h 和 r,两个数之间以一个空格分开,分别代表奶酪中空 洞的数量,奶酪的高度和空洞的半径。

接下来的 n 行,每行包含三个整数 x,y,z,两个数之间以一个空格分开,表示空 洞球心坐标为(x,y,z)。
Output
T 行,分别对应 T 组数据的答案,如果在第 i 组数据中,Jerry 能从下 表面跑到上表面,则输出Yes,如果不能,则输出No(均不包含引号)。
Sample Input 1
3
2 4 1
0 0 1
0 0 3
2 5 1
0 0 1
0 0 4
2 5 2
0 0 2
2 0 4
Sample Output 1
Yes
No
Yes
Hint
在这里插入图片描述第一组数据,由奶酪的剖面图可见:

第一个空洞在(0,0,0)与下表面相切

第二个空洞在(0,0,4)与上表面相切 两个空洞在(0,0,2)相切

输出 Yes

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第二组数据,由奶酪的剖面图可见:

两个空洞既不相交也不相切

输出 No

第三组数据,由奶酪的剖面图可见:

两个空洞相交 且与上下表面相切或相交

输出 Yes

数据范围:

对于20%的数据,n=1 , 1≤h , r≤10,000,坐标的绝对值不超过10,000。

对于40%的数据,1≤n≤8 , 1≤h , r≤10,000,坐标的绝对值不超过10,000。

对于80%的数据, 1≤n≤1,000 , 1≤h , r≤10,000,坐标的绝对值不超过10,000。

对于100%的数据,1≤n≤1,000 , 1≤h , r≤1,000,000,000,坐标的绝对值不超过1,000,000,000。
Time Limit
1000MS
Memory Limit
256MB

分析:
此题是路径存在性问题,所以用深搜。
此题的状态空间为老鼠在哪个洞里,进一步即老鼠所在球洞的中心坐标。
在这道题里,和排列组合类问题不同的是:老鼠走到已经走过的洞是没有意义的,那样相当于又回到“起点”,类似于将进度条往回拖,这个洞的路况和之前第一次枚举到这个洞的时候一样,接下来走的路径也会和第一次枚举到这个洞之后走的路径一样,所以这题可以通过排除已经走过的洞来剪枝,即这题只用标记,不用回溯。
为了代码简洁性,可以使深搜函数的返回值为bool型,这样只要找到一条通路,就会连锁反应,一路return true,直到退出所有深搜函数的调用。
此题包含多组数据,每计算一组数据之前都要做好初始化工作。另外,由数据范围,最好开long long int。
最后,本题中计算两球洞中心之间距离时没必要开平方,因为这样会丢失精度,也会增加计算复杂度,计算出两球洞中心之间距离的平方后,直接和球洞直径的平方相比较即可。

参考代码:

#include<stdio.h>
#include<memory.h>

struct point//球洞中心坐标
{
    
    
    long long int x,y,z;
}data[1000];//题目球洞数据

int T,n;//数据组数、每组球洞数
long long int h,r,r_judge;//奶酪高度、球洞半径、球洞直径的平方
bool vis[1000],flag;//标记走过的洞、找到通路标志

bool judge(int m,int i)//判断两个洞是否相通
{
    
       //计算两个球洞中心的距离的平方
    long long int dist=(data[m].x-data[i].x)*(data[m].x-data[i].x);
    dist+=(data[m].y-data[i].y)*(data[m].y-data[i].y);
    dist+=(data[m].z-data[i].z)*(data[m].z-data[i].z);
    return dist<=r_judge;//与球洞直径的平方比较
}

bool dfs(int m)//钻到球洞m里
{
    
    
    vis[m]=true;//标记球洞m
    //判断是否可以出奶酪
    if(h-data[m].z<=r){
    
    
        return true;
    }

    for(int i=0;i<n;i++)
    {
    
    
        if(vis[i]) continue;
        if(judge(m,i)){
    
    //m和i相通,则钻到i去
            //如果i走得通,返回真
            if(dfs(i)) return true;
        }
    }
    //所有的洞都走完了,循环自然结束,说明此路不通
    return false;
}

int main()
{
    
    
    scanf("%d",&T);

    while(T)
    {
    
    
        scanf("%d%lld%lld",&n,&h,&r);
        r_judge=4*r*r;
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
    
    
            scanf("%lld%lld%lld",&data[i].x,&data[i].y,&data[i].z);
        }
        flag=false;//初始化
        memset(vis,0,sizeof(vis));//初始化

        for(int i=0;i<n;i++)
        {
    
    
            if(data[i].z<=r){
    
    
                if(dfs(i)){
    
    
                    //找到通路,改变标志,马上退出循环
                    flag=true;
                    break;
                }
            }
        }
        if(flag) printf("Yes\n");
        else printf("No\n");
        --T;
    }

    return 0;
}

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