在学习有关阿D最佳飞行路线探索的这一编程问题时,收获了不少知识,以下是详细的伴学笔记。
一、问题背景与规则理解
问题围绕小C和领导小F的一次飞行计划展开,由于严格的航空管制,飞机飞行路线受到限制,只能飞往当前机场的相邻机场(即索引相差1的机场,前提是存在)或者是相同航空公司管理的机场。这里通过一个数组airports来标识各个机场,数组中的每个元素代表一个独特的机场,元素的值则代表不同的航空公司。起始点是airports[0],终点是airports[airports.length - 1],而我们的目标就是求出从起点到终点的最小起飞次数,这意味着要找到最优的飞行路线,尽量减少起飞的频次。
二、代码实现思路分析
- 函数定义与初始化部分: 首先定义了名为
solution的函数,接收参数airports,通过len(airports)获取机场数组的长度并赋值给n,明确了起点索引start为0,终点索引end为n - 1。接着创建了一个双端队列queue,并将起点及其起飞次数(初始为0次)作为元组放入队列中,同时创建了一个集合visited用于记录已经访问过的机场,初始将起点放入其中,这样就完成了基础的数据结构准备和初始化工作。 - 主循环逻辑: 进入
while循环,只要队列不为空就持续进行探索。每次从队列中取出一个元素,包含当前机场的索引current_airport以及对应的起飞次数takeoff_count。首先判断当前机场是否就是终点,如果是则直接返回起飞次数,这意味着找到了一条可行的飞行路线且得到了相应的最少起飞次数。 - 探索相邻机场部分: 若当前机场索引大于0,也就是不是第一个机场时,会判断其前一个机场(索引为
current_airport - 1)是否未被访问过,如果没被访问,就将其加入已访问集合,并把它和更新后的起飞次数(原起飞次数加1)作为元组放入队列中,意味着飞机要从当前机场起飞前往前一个机场了;同理,对于当前机场索引小于数组长度减1的情况,也就是不是最后一个机场时,会对后一个机场做类似的操作,判断并添加到队列中,探索相邻机场就是在尝试最直接的飞行可能性。 - 探索同属一家航空公司的机场部分: 先获取当前机场所属的航空公司编号
current_airline,然后遍历整个机场数组。对于那些与当前机场不同索引、但属于同一家航空公司且未被访问过的机场,将它们加入已访问集合,并放入队列中,同时更新起飞次数,这一步就是依据规则去拓展那些虽不相邻但同属一家航空公司的飞行选择。
三、测试样例作用
代码中给出了几个测试样例,比如airports = [10, 12, 13, 12, 14]输出为3,airports = [10, 11, 12, 13, 14]输出为4等。这些测试样例能够直观地帮助我们验证代码逻辑是否正确,通过不同情况的输入和预期输出对比,我们可以更好地理解代码对于不同机场布局和航空公司分布情况下,能否准确算出最小起飞次数,便于调试代码以及加深对整个问题求解思路的把握。 总之,通过对这个阿D最佳飞行路线探索问题的学习,从问题的理解到代码的具体实现和测试,让我们对基于规则限制的最优路径搜索这类编程问题有了更深入的认识和实践经验。