Computer >> Hướng Dẫn Máy Tính >  >> Lập Trình >> Python

Chương trình đếm số tường cần thiết để chia tách ô góc trên trái và góc dưới phải trong Python

Cho ma trận nhị phân: 0 (trống), 1 (tường). Tìm số ô tối thiểu cần biến thành tường để không có đường đi giữa (0,0) và (R-1,C-1). Không được đặt tường ở hai ô góc. Chỉ di chuyển 4 hướng.

Ví dụ ma trận 4x4 cho kết quả 2.

Giải pháp

Sử dụng thuật toán tìm articulation points (điểm chia) trong đồ thị lưới:

  • DFS từ (0,0) tính tin[v], low[v] (thời gian khám phá và low-link)
  • bridge_pts: tập các điểm chia (articulation points) trên mọi đường đi từ src đến tgt
  • Đặt tường lên tất cả bridge_pts, chạy BFS kiểm tra xem src còn đến tgt không
  • Nếu vẫn đến được → cần 2 tường, ngược lại → 1 tường
  • Nếu tgt không trong par (không liên thông từ đầu) → 0

Ví dụ minh họa

from collections import deque
class Solution:
    def solve(self, matrix):
        R = len(matrix)
        C = len(matrix[0])
        def get_neighbors(i, j):
            for ii, jj in ((i+1,j), (i-1,j), (i,j+1), (i,j-1)):
                if 0 <= ii < R and 0 <= jj < C and matrix[ii][jj] == 0:
                    yield ii, jj
        visited = set()
        tin = {}
        low = {}
        timer = 0
        bridge_pts = set()
        par = {}
        src = (0, 0)
        tgt = (R-1, C-1)
        def dfs(v, parent):
            nonlocal timer
            visited.add(v)
            par[v] = parent
            tin[v] = timer
            low[v] = timer
            timer += 1
            children = 0
            for to in get_neighbors(*v):
                if to == parent:
                    continue
                if to in visited:
                    low[v] = min(low[v], tin[to])
                else:
                    dfs(to, v)
                    low[v] = min(low[v], low[to])
                    if low[to] >= tin[v] and parent is not None:
                        bridge_pts.add(v)
                    children += 1
            if parent is None and children > 1:
                bridge_pts.add(v)
        def bfs(root):
            Q = deque([root])
            visited = set([root])
            while Q:
                v = Q.pop()
                if v == tgt:
                    return True
                for w in get_neighbors(*v):
                    if w not in visited:
                        visited.add(w)
                        Q.appendleft(w)
            return False
        dfs(src, None)
        if tgt not in par:
            return 0
        for i, j in bridge_pts:
            matrix[i][j] = 1
        if bfs(src):
            return 2
        return 1

ob = Solution()
matrix = [[0,0,0,0],[0,1,0,0],[0,1,1,0],[0,0,0,0]]
print(ob.solve(matrix))

Đầu vào

[[0,0,0,0],[0,1,0,0],[0,1,1,0],[0,0,0,0]]

Đầu ra

2