华为机试：服务器广播

【编程题目 | 200分】服务器广播 [ 200 / 困难 ]

服务器广播

题目描述：

服务器连接方式包括直接相连，间接连接。A 和 B 直接连接，B 和 C 直接连接，则 A 和 C 间接连接。直接连接和间接连接都可以发送广播。

给出一个 N*N 数组，代表 N 个服务器，matrix[i][j]==1，则代表 i 和 j 直接连接；
不等于 1 时，代表 i 和 j 不直接连接。
matrix[i][i]==1，即自己和自己直接连接。matrix[i][j]==matrix[j][i]。

计算初始需要给几台服务器广播，才可以使每个服务器都收到广播。

输入描述

输入为N行，每行有N个数字，为0或1，由空格分隔，构成N*N的数组，N的范围为 1<=N<=50

输出描述

输出一个数字，为需要广播的服务器数量

示例 1：

输入

1 0 0
0 1 0
0 0 1

输出

说明

3台服务器互不连接，所以需要分别广播这3台服务器

示例 1：

输入

1 1
1 1

输出

说明

2台服务器相互连接，所以只需要广播其中一台服务器

思路分析：

从第一个开始判断，依次将直连的服务器加进来
从1找到的集合中依次将直连的服务器加进来，直到集合没有变化
获取1集合中不存在的服务器，重复以上步骤
上述集合的个数，就是需要发出广播的服务器数量

参考代码

Java代码实现：

import java.util.*;public class ServiceBroadcast {public static void main(String[] args) {Scanner in = new Scanner(System.in);while (in.hasNext()) {String[] str = in.nextLine().split(" ");List<Integer> list = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < str.length; i++) {  // 把第一行加入listlist.add(Integer.parseInt(str[i]));}for (int i = 0; i < str.length - 1; i++) {  // 把剩下的行都加入listString[] s = in.nextLine().split(" ");for (int j = 0; j < s.length; j++) {list.add(Integer.parseInt(s[j]));}}int N = str.length;List<List<Integer>> res = new ArrayList<>(); // 存储需要广播的服务器for (int i = 0; i < N; i++) {  // 每一行if (isContainer(res, i)) {  // 判断某个服务器是否已经存在其连通的服务器集合中continue;}List<Integer> newList = new ArrayList<>();newList.add(i);int lastLength = 0;while (lastLength != newList.size()) { // 判断当前集合可以联通的服务器for (int k = 0; k < newList.size(); k++) {int x = newList.get(k);for (int j = 0; j < N; j++) {int index = x * (N) + j;  // 找到在对应list的索引if (list.get(index).equals(1)) {if (!newList.contains(j)) {newList.add(j);}}}}lastLength = newList.size();}res.add(newList);}System.out.println(res.size());}}public static Boolean isContainer(List<List<Integer>> res, int x) {for (List<Integer> integers : res) {if (integers.contains(x)) {return true;}}return false;}
}

dfs:

参考下面评论区的回溯dfs代码：

import java.util.*;public class ServiceBroadcast_dfs {public static int count = 0;public static void main(String[] args) {Scanner in = new Scanner(System.in);String[] str = in.nextLine().split(" ");int n = str.length;int[][] arr = new int[n][n];for(int i = 0; i < n; i++) {  // 把第一行加入arrarr[0][i] = Integer.parseInt(str[i]);}for(int i = 1; i < n; i++) {  // 把剩下的行加入arrString[] s = in.nextLine().split(" ");for(int j = 0; j < n; j++) {arr[i][j] = Integer.parseInt(s[j]);}}boolean[] visited = new boolean[n];for(int i = 0; i < n; i++) {if(!visited[i]) {dfs(arr, visited, i);}}System.out.println(count);}public static void dfs(int[][] arr, boolean[] visited, int index) {visited[index] = true;boolean flag = true;for (int i = index + 1; i < arr.length; i++) {if (arr[index][i] == 1) {flag = false;dfs(arr, visited, i);}}if (flag) {count++;}}
}

并查集

套用并查集的模板，输出并查集的个数即可。

import java.util.Scanner;public class ServiceBroadcast_union {public static void main(String[] args) {Scanner in = new Scanner(System.in);String[] str = in.nextLine().split(" ");int n = str.length;int[][] arr = new int[n][n];for(int i = 0; i < n; i++) {  // 把第一行加入arrarr[0][i] = Integer.parseInt(str[i]);}for(int i = 1; i < n; i++) {  // 把剩下的行加入arrString[] s = in.nextLine().split(" ");for(int j = 0; j < n; j++) {arr[i][j] = Integer.parseInt(s[j]);}}UF uf = new UF(n);for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = 0; j < n; j++) {if (arr[i][j] == 1) {  // 如果距离为1，就合并到一块uf.union(i, j);}}}System.out.println(uf.getCount());}
}
class UF {  // 并查集模板，可直接复制使用int count;   //连通分量个数int[] id;int[] sz;public UF(int n) {count = n;id = new int[n];sz = new int[n];for (int i = 0; i < n; i++) {id[i] = i;sz[i] = 1;}}public int getCount() {return count;}public int find(int p) {if (p != id[p]) {id[p] = find(id[p]);}return id[p];}public boolean union(int p, int q) {int pRoot = find(p);int qRoot = find(q);if (pRoot == qRoot) {return  false;}if (sz[pRoot] > sz[qRoot]) {id[qRoot] = pRoot;sz[pRoot] += sz[qRoot];} else {id[pRoot] = qRoot;sz[qRoot] += sz[pRoot];}count--;return true;}
}

并查集类问题可参考：【Leetcode】并查集（Union-Find）算法。

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输入描述

输出描述

示例 1：

输入

输出

说明

示例 1：

输入

输出

说明

思路分析：

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