有一座中世纪的城市,其道路构成一棵树,为了保卫城市,必须在道路结点上放置一定数量的士兵(每个结点处最多只能放置一个士兵),以便他们可以观察所有边缘。给定一棵树,求需要放置的最少士兵数。用python给出程序
时间: 2024-11-04 14:18:30 浏览: 11
这个问题是一个经典的计算机科学问题,也称为最小监视点问题或哈密尔顿路径问题的变种。在一个无向图中,我们需要找到一条路径,使得经过的每一个节点恰好只被一个边连接,并且这条路径覆盖所有的节点。在这种情况下,如果我们将每个士兵看作是路径上的一个节点,那么最少的士兵数就等于树的叶节点的数量。
因为每个叶子节点都是孤立的,我们可以直接将其视为监视点。对于非叶子节点,它们至少会有一个儿子作为相邻节点,所以不需要额外的士兵来监视这个节点本身。因此,解决方案就是计算树的所有叶子节点的数量。
下面是一个简单的 Python 程序示例,假设输入是一棵表示树结构的数据结构,如字典,其中键是节点,值是该节点的孩子:
```python
def min_soldiers(tree):
# 遍历树结构,计数叶子节点
def count_leaves(node):
if not node or len(node) == 0: # 如果节点为空或没有孩子,它是叶子节点
return 1
else:
return sum(count_leaves(child) for child in node)
# 调用函数并返回结果
return count_leaves(tree)
# 使用示例:
# 假设 tree 是这样的:{'A': ['B', 'C'], 'B': [], 'C': ['D']}
tree = {'A': ['B', 'C'], 'B': [], 'C': ['D']}
min_soldiers_num = min_soldiers(tree)
print(f"最少需要的士兵数为 {min_soldiers_num}.")
阅读全文