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Poj 2031 Building a space station

题目描述:
你是空间站工程队的一员,你被分配到建设空间站的任务中。你希望编写一个程序完成这个
任务。
空间站由许多单元组成,这些单元被称为单间。所有的单间都是球形的,但是大小不必一致。
在空间站成功地进入到轨道后每个单间被固定在预定的位置。很奇怪的是,两个单间可以接触,
甚至可以重叠,在极端的情形,一个单间甚至可以完全包含另一个单间。
所有的单间都必须连接,因为宇航员可以从一个单间走到另一个单间。以下情形下,宇航员
可以从单间A 走到单间B,如果:
(1) A 和B 接触,或相互重叠;
(2) A 和B 用一个“走廊”连接;
(3) 存在单间C,使得可以从A 走到C,也可以从B 走到C。
你被安排设计空间站的结构,也就是安排哪些单间需要用“走廊”连接。在设计走廊的结构
时有一定的自由性。例如,如果有三个单间A,B 和C,相互之间没有接触、也没有重叠,至少
有3 个可能的方案来连接这三个单间。第1 个方案是在A-B 和A-C 之间修建走廊;第2 个方案是
在B-C 和B-A 之间修建走廊;第3 个方案是在C-A 和C-B 之间。修建走廊的费用正比于它的长
度。因此,你需要选择一个方案,使得走廊的总长度最短。
走廊的宽度可以忽略。走廊修建在两个单间的表面,可以修建成任意长,但当然需要选择最
短的长度。即使两个走廊A-B 和C-D 在空间中交叉,它们也不会在A 和C 之间形成一个连接。
换句话说,你可以假设任意两条走廊都不交叉。
输入描述:
输入文件中包含多个测试数据。每个测试数据的格式如下:
n
x1 y1 z1 r1
x2 y2 z2 r2
...
xn yn zn rn
第1 行中的整数n 为单间的数目。n 为整数,且不超过100。
接下来n 行描述了这些单间。每行为4 个数,前3 个数为该单间中心的空间坐标,第4 个数
为单间的半径;每个数精确到小数点后3 位有效数字;这4 个数用空格隔开;这些数都位正数,
第3 章 树与图的生成树
- 105 -
且小于100.0。
输入文件最后一行为0,表示输入结束。
输出描述:
对输入文件中的每个测试数据,输出占一行,为走廊总长度的最小值,精确到小数点后3 位
有效数字。误差不超过0.001。
注意,如果不需要修建走廊,也就是说,不需要走廊这些单间也是连接的,在这种情形下,
走廊的总长度为0.000。
样例输入:
3
10.000 10.000 50.000 10.000
40.000 10.000 50.000 10.000
40.000 40.000 50.000 10.000
2
30.000 30.000 30.000 20.000
40.000 40.000 40.000 20.000
5
5.729 15.143 3.996 25.837
6.013 14.372 4.818 10.671
80.115 63.292 84.477 15.120
64.095 80.924 70.029 14.881
39.472 85.116 71.369 5.553
0
样例输出:
20.000
0.000
73.834

这题也是kruskal的模版题,只是图自己构建,利用空间坐标 与半径 ,算出每两点连成边的权值,然后套模版。
[cpp] 
#include <iostream> 
#include <algorithm> 
#include <cmath> 
#include <cstdio> 
#include <cstdlib> 
#include <cstring> 
#include <string> 
#define MAX 10500 
#define INF 0x7FFFFFFF 
# define eps 1e-5 
using namespace std; 
int par[105],n,m; 
double sum; 
struct Edge 

    int s,e; 
    double value; 
} edge[MAX]; 
 
struct Point//输入空间站坐标和半径 

    double x,y,z,r; 
} point[105]; 
 
bool cmp(Edge a, Edge b) 

    return a.value < b.value; 

int find(int x) 

    while(par[x] != x) 
        x = par[x]; 
    return x; 

void connect(int a,int b) 

    if(a < b) 
        par[b] = a; 
    else 
        par[a] = b; 

double dist(double dx,double dy, double dz,double r1,double r2)//算出两空间站权值 

    double spa = sqrt(dx*dx+dy*dy+dz*dz); 
    if(spa > r1+r2) 
        return spa - r1 - r2; 
    return 0.0; 

void kruskal() 

    int i,j,cnt = 0; 
    for(i=1; i<=m; i++) 
    { 
        int a = find(edge[i].s); 
        int b = find(edge[i].e); 
        if(a != b) 
        { 
            connect(a,b); 
            cnt++; 
            sum += edge[i].value; 
        } 
        if(cnt == n-1) 
            break; 
    } 

int main() 

    int i,j; 
    while(scanf("%d",&n) && n) 
    { 
        for(i=1; i<=n; i++) 
        { 
            scanf("%lf%lf%lf%lf",&point[i].x,&point[i].y,&point[i].z,&point[i].r); 
        } 
        m =0; 
        sum = 0; 
        for(i=1; i<=n; i++)      //构图ING 
            for(j=i+1; j<=n; j++) 
            { 
                double dx = point[i].x - point[j].x; 
                double dy = point[i].y - point[j].y; 
                double dz = point[i].z - point[j].z; 
                edge[++m].s = i; 
                edge[m].e = j; 
                edge[m].value = dist(dx,dy,dz,point[i].r,point[j].r); 
            } 
        sort(edge+1,edge+1+m,cmp); 
        for(i=1; i<=n; i++)//初始化 
            par[i] = i; 
        kruskal(); 
        printf("%.3f\n",sum); 
    } 
    return 0; 


补充:软件开发 , C++ ,
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