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HJ77 火车进站

HJ77 火车进站

作者: help_youself | 来源:发表于2022-07-22 17:11 被阅读0次

     火车进站问题等同于括号生成[1]。
     BM60 括号生成。

    给出n对括号,请编写一个函数来生成所有的由n对括号组成的合法组合。
    例如,给出n=3,解集为:"((()))", "(()())", "(())()", "()()()", "()(())"

     把“(”认为进栈操作,“)”认为出栈操作,就快可以求解火车进站问题。
    我的代码:

    #include<stdio.h>
    #include<string.h>
    #include<stdlib.h>
    #include <iostream>
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    class BitVector{
    public:
        BitVector():m_cap(32),m_size(0){}
        void push_back(uint32_t v){
            v=(v&0x0001)<<m_size;
            m_value+=v;
            m_size++;
        }
        uint32_t at(int i){
            uint32_t mask=1<<i;
            uint32_t v=(m_value&mask)>>i;
            return v;
        }
        uint32_t size() const{return m_size;}
        uint32_t m_value=0;
        uint32_t m_cap:16;
        uint32_t m_size:16;
    };
    static inline void print_flag(BitVector& act){
    
        for(int i=0;i<act.size();i++){
            if(1==act.at(i)){
                std::cout<<"in"<<" ";
            }else{
                std::cout<<"out"<<" ";
            }
        }
        std::cout<<std::endl;
    }
    void backTracking(std::vector<BitVector> &actions,
                      BitVector act,int in,int out,
                      int n){
        if(2*n==act.size()){
            actions.push_back(act);
            //print_flag(act);
            return;
        }
        if(in<n){
            BitVector copy=act;
            copy.push_back(1);
            backTracking(actions,copy,in+1,out,n);
        }
        if(out<in){
            BitVector copy=act;
            copy.push_back(0);
           backTracking(actions,copy,in,out+1,n);
        }
    }
    void postProcessing(BitVector&act,std::vector<int>&train,
                        std::vector<int>& output){
        int index=0;
        std::vector<int> q;
        for(int i=0;i<act.size();i++){
            if(1==act.at(i)){
                q.push_back(train.at(index));
                index++;
            }else{
                int v=q.back();
                q.pop_back();
                output.push_back(v);
            }
        }
    }
    int main(){
        int n=3;
        std::vector<BitVector> res;
        std::vector<int> train;
        std::vector<int> output;
        std::cin>>n;
        for(int i=0;i<n;i++){
            int v=0;
            std::cin>>v;
            train.push_back(v);
        }
        output.resize(n,0);
        BitVector state;
        backTracking(res,state,0,0,n);
        std::vector<std::vector<int>> comb;
        for(int i=0;i<res.size();i++){
            output.clear();
            postProcessing(res.at(i),train,output);
            comb.push_back(output);
        }
        std::sort(comb.begin(),comb.end(),[](const std::vector<int>& a,const std::vector<int>&b){
            bool ret=false;
            for(int i=0;i<a.size();i++){
                if(a.at(i)==b.at(i)){
                    continue;
                }else{
                    ret=(a.at(i)<b.at(i));
                    break;
                }
            }
            return ret;
        });
        for(int i=0;i<comb.size();i++){
            for(int j=0;j<comb.at(i).size();j++){
                if(comb.at(i).size()-1==j){
                    std::cout<<comb.at(i).at(j)<<std::endl;
                }else{
                    std::cout<<comb.at(i).at(j)<<" ";
                }
            }
        }
        return 0;
    }
    

     博客[2]的解法,不过不太容易理解。

    #include<iostream>
    #include<vector>
    #include<stack>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    static inline void print_path(const std::vector<int>&path){
        for(int i=0;i<path.size();i++){
            std::cout<<path.at(i)<<" ";
        }
        std::cout<<std::endl;
    }
    void dfs(std::vector<std::vector<int>>&res,
             std::vector<int>&train,
             std::vector<int>&path,
             std::stack<int>&s,
             int x){
        if(x==train.size()&&s.empty()){
            res.push_back(path);
            //print_path(path);
            return;
        }
    
        if(x<train.size()){
            s.push(train.at(x));
            //std::cout<<x<<" push "<<train.at(x)<<std::endl;
            dfs(res,train,path,s,x+1);
            //std::cout<<x<<" pop "<<s.top()<<std::endl;
            s.pop();
        }
        if(!s.empty()){
            int num=s.top();
            path.push_back(num);
            s.pop();
            //std::cout<<x<<" pop2 "<<num<<std::endl;
            dfs(res,train,path,s,x);
            //std::cout<<x<<" push2 "<<num<<std::endl;
            s.push(num);
            path.pop_back();
         }
        return;
    }
    int main(){
        int n=3;
        vector<int> train={1,2,3};
        std::vector<std::vector<int>> result;
        std::vector<int> path;
        std::stack<int> s;
        dfs(result,train,path,s,0);
        sort(result.begin(),result.end());//结果按照字典序排序
        for(int i=0;i<result.size();i++){
            for(int j=0;j<result[i].size();j++){
                cout<<result[i][j]<<" ";
            }
            cout<<endl;
        }
        return 0;
    }
    

    [1]括号生成-C++递归解法
    [2] HJ77火车进站

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