問題鏈接:CCF201503試題。
問題描述:
給定一個公司的網絡,由n臺交換機和m臺終端電腦組成,交換機與交換機、交換機與電腦之間使用網絡連接。交換機按層級設置,編號為1的交換機為根交換機,層級為1。其他的交換機都連接到一臺比自己上一層的交換機上,其層級為對應交換機的層級加1。所有的終端電腦都直接連接到交換機上。
當信息在電腦、交換機之間傳遞時,每一步只能通過自己傳遞到自己所連接的另一臺電腦或交換機。請問,電腦與電腦之間傳遞消息、或者電腦與交換機之間傳遞消息、或者交換機與交換機之間傳遞消息最多需要多少步。
輸入的第一行包含兩個整數n, m,分別表示交換機的臺數和終端電腦的臺數。 第二行包含n - 1個整數,分別表示第2、3、……、n臺交換機所連接的比自己上一層的交換機的編號。第i臺交換機所連接的上一層的交換機編號一定比自己的編號小。 第三行包含m個整數,分別表示第1、2、……、m臺終端電腦所連接的交換機的編號。 輸出一個整數,表示消息傳遞最多需要的步數。
問題分析:這是一個樹的問題,求樹的直徑,即在樹中找出兩個結點,使得這兩個結點間的距離最長,這個最長距離稱為直徑。一般可以用兩次DFS或BFS來實現,在樹上任意選取1個結點s,先用DFS或BFS找到距離s距離最遠的結點start,然后再從結點start開始,再次用DFS或BFS找到距離s距離最遠的結點,得到結果。
程序說明:樹用鄰接結點來存儲,使用STL的向量數組vector<int> tree[]來表示,tree[i]中的存儲從結點i能夠到達的各個結點。其他說明參見源程序。
用整數表示結點,結點號是不允許重復的。終端電腦的變化從n+1開始,依次類推。
參考鏈接:HDU4607 Park Visit(解法二)。
提交后得100分的C++語言程序如下:
/* CCF201503-4 網絡延時 */#include <iostream>#include <vector>#include <cstring>using namespace std;// 深度優先搜索:計算結點now到各個結點的距離,結果放入數組d[]中void dfs(int now, int last, int d[], vector<int> tree[]){ int u, size; size = tree[now].size(); for(int i=0; i<size; i++) if ((u = tree[now][i]) != last) { d[u] = d[now] + 1; dfs(u, now, d, tree); }}int main(){ int n, m, t; // 輸入數據,構建樹(鄰接圖) cin >> n >> m; vector<int> tree[n+m+2]; int dist[n+m+2]; for(int i=2; i<=n; i++) { cin >> t; tree[i].push_back(t); tree[t].push_back(i); } for(int i=1; i<=m; i++) { cin >> t; tree[n+i].push_back(t); tree[t].push_back(n+i); } // 求結點1到各個結點的距離:距離放在數組dist[]中,dist[i]中存放結點1到結點i的距離 memset(dist, 0, sizeof(dist)); dfs(1, 0, dist, tree); // 找出距離結點1最遠的結點start int start = 0; dist[start] = 0; for(int i=1; i<n+m+2; i++) if(dist[i] > dist[start]) start = i; // 求start結點到各個結點的距離:距離放在數組dist[]中,dist[i]中存放結點start到結點i的距離 memset(dist, 0, sizeof(dist)); dfs(start, 0, dist, tree); // 找出距離結點start最遠的結點target int target = 0; for (int i=1; i<n+m+2; i++) if(dist[i] > dist[target]) target = i; // 輸出結果 cout << dist[target] << endl; return 0;}
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