分析分析并给出伪代码。汽车加油行驶问题。 问题描述;给定一个N×N的方形网络,设其左上角为起点S,坐标为(1,1),X轴向右为正,Y轴向下为正,每个方格边长为1。一辆汽车从起点S出发,驶向右下角终点T,其坐标为(N,N)。在若干网络交叉点处,设置了油库,可供汽车在行驶途中加油。汽车在行驶中应遵循如下的规则。 (1)起点和终点不设油库,出发时加满油。 (2)加满油的费用为A。 (3)满油可行使K条边。 (4)若某处需要加油但是没有油库,则可以增设油库,费用为C(不含加油费A)。 (5)若X、Y坐标中有一个坐标值减小,则应付费用B;X和Y坐标值均不减小时,费用为0。 (1)~(5)中N、K、A、B、C都是正整数,试设计一个算法。 算法设计:求出汽车从起点出发到达终点所付费用最少的一条行驶路线.
时间: 2024-02-20 18:59:32 浏览: 95
一个基于Python的伪代码框架,用于指导如何编写一个数据分析脚本
算法思路:
我们可以使用 Dijkstra 算法来解决这个问题。我们可以将每个交叉点看作图中的一个节点,将相邻的交叉点之间的距离(边的权重)设置为 1 或 B,如果两个交叉点之间有加油站,则将其权重设置为 C + A。我们还需要维护每个节点的剩余油量,因为汽车在到达每个节点时都需要检查油量是否足够,如果不够就得加油。
我们从起点开始,使用 Dijkstra 算法计算到每个节点的最短路径。在计算最短路径时,我们需要考虑当前节点的油量是否足够到达下一个节点。如果不够,我们就需要在当前节点加油,此时需要考虑加油站的费用和加油后剩余的油量。如果加油后仍然不够,就不能到达下一个节点,此时我们需要找到离当前节点最近的加油站加油,然后再继续前进。如果没有加油站,那么就无法到达下一个节点,算法结束。
在 Dijkstra 算法计算完所有节点的最短路径后,我们就可以得到从起点到终点的最短路径,并且路径上的每个节点都有足够的油量到达下一个节点。
伪代码:
```
// 初始化
for i = 1 to N
for j = 1 to N
dist[i][j] = INF
oil[i][j] = 0
visited[i][j] = false
dist[1][1] = 0
oil[1][1] = K
// Dijkstra 算法
while (true) do
// 找到未访问过的距离最小的节点
minDist = INF
for i = 1 to N
for j = 1 to N
if (not visited[i][j] and dist[i][j] < minDist) then
minDist = dist[i][j]
minI = i
minJ = j
if (minDist == INF) then
// 所有节点都访问过了,算法结束
break
visited[minI][minJ] = true
// 计算当前节点加油后能到达的相邻节点
for (i, j) in adjacent(minI, minJ)
if (i >= minI and j >= minJ) then
// 没有减小坐标
cost = 0
else
// 减小了坐标
cost = B
if (oil[minI][minJ] < cost) then
// 没有足够的油量到达下一个节点,需要加油
minOilCost = INF
for (x, y) in gasStations
if (dist[minI][minJ] + cost + C < dist[x][y]) then
// 加油后能到达加油站
oilCost = C + A - oil[minI][minJ]
if (oilCost < minOilCost) then
minOilCost = oilCost
nextI = x
nextJ = y
nextDist = dist[minI][minJ] + cost + C
nextOil = K - (cost + C - oil[minI][minJ])
end if
end for
if (minOilCost == INF) then
// 没有加油站,无法到达下一个节点,算法结束
break
else
// 到达加油站
dist[nextI][nextJ] = nextDist
oil[nextI][nextJ] = nextOil
else
// 油量足够,能直接到达下一个节点
if (dist[minI][minJ] + cost < dist[i][j]) then
dist[i][j] = dist[minI][minJ] + cost
oil[i][j] = oil[minI][minJ] - cost
end if
end if
// 输出最短路径和总费用
if (dist[N][N] == INF) then
// 无法到达终点
print "No solution"
else
print "Shortest path:", (1, 1)
i = 1
j = 1
while (i != N or j != N) do
if (oil[i][j] < B) then
// 加油
minOilCost = INF
for (x, y) in gasStations
if (dist[i][j] + B + C < dist[x][y]) then
// 加油后能到达加油站
oilCost = C + A - oil[i][j]
if (oilCost < minOilCost) then
minOilCost = oilCost
nextI = x
nextJ = y
nextDist = dist[i][j] + B + C
nextOil = K - (B + C - oil[i][j])
end if
end if
end for
i = nextI
j = nextJ
dist[i][j] = nextDist
oil[i][j] = nextOil
print " ->", (i, j)
else
// 直接到达下一个节点
if (dist[i][j] + B == dist[i+1][j]) then
i = i + 1
else
j = j + 1
end if
print " ->", (i, j)
end if
end while
print "Total cost:", dist[N][N]
end if
```
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