基于蚂蚁问题路径的数据结构设计与解法的研究.pdfVIP

第25卷第5期 怀化学院学报 V01．25．No．5 20O6年5月 JOURNALOFHUAIHUAUNIVERSlTY May．，2006 基于蚂蚁问题路径的数据结构设计与解法的研究 张 文1， 陈世强2 (1．怀化学院计算机科学与技术系，湖南怀化418008；2．湖北民族学院计算机科学与技术系，湖北恩施445000) 摘要：提出采用数组表示一个运动路径为典型的二叉树的蚂蚁回路问题，简化了解决28界AcM的程序设计 大赛中的蚂蚁回路问题的复杂性．详细分析在处理实际问题中的数据结构和算法． 关键词：ACM程序大赛试题；蚂蚁问题； 二叉树； 数组 中图分类号：’I码11．339 文献标识码：A 文章编号：1671—9743(2006)05—0032一04 O 引 言 1实例数据结构分析 200428thAnnualACMImem“onal (0， 本人在研究“The 试题样例中Cailant运动的路径为(0，0)、 ContestWorldFinals 4)、(2，4)、(2，2)和(一22)．该路径有一个十字 CollegiatePmgmmming sponsoredby IBM”试题【loA：CarltheAnt的解答中，对蚂蚁回路路 径的数据结构进行了分析，根据解决问题的需要，提 出了采用数组表示路径的实现方法． 制造了两个回路，即产生了两个十字交叉点(2，3) 问题的大概(译文)内容为：cad是一只蚂蚁 (蚂蚁长为1cm)，它从在原点的洞穴出发，沿着指定 和(0，2)．根据蚂蚁运动特性，该问题主要需要考虑 的路线以每秒1cm的速度前进，路线总是平行于坐标 这两个十字交叉点，以及起点和终点．而其他的点对 问题的解答没有影响，仅只作为计算十字交叉点和线 轴的，并且路线可能会十字相交．Carl是一只带头蚂 路长度使用．由于蚂蚁在路径的选择上最多有两种情 蚁，它在所走过的地方留下一种化学物质，其它的蚂 况，因此，蚂蚁群的运动路线可以抽象出来做成一个 蚁也是从在原点的洞穴出发，每隔指定的一段时间就 具有带权路径长度的二叉树(如图2)． 出来一只，这些蚂蚁总是沿着Cad留下的物质必威体育精装版鲜 从图2可以明显看出，蚁群的移动从起点到终点 的那个方向走，如果2只蚂蚁在十字路口相遇，则让 有三种路径可以使用．根据试题要求，Cad蚂蚁总是 在Carl路线上走了最长的那一只先走；如果队伍堵住 沿节点的左子树移动．而其他蚂蚁运动路径要根据Cad 了，则从洞穴里准备出来的蚂蚁会暂时不出来，但一 的运动路径进行改变．为了控制其他蚂蚁的运动路径， 旦队伍重新运动了，这些蚂蚁就会按规则有序地出来， 使用的算法为：每当cad通过十字交叉点时，对走过 就像现实中的一般情况一样．每个蚂蚁都会走到终点 的节点进行查找，若找到有相同交叉点就将该节点的 洞穴，并且一走到终点就会进去，不会阻碍后面的蚂