信息学奥赛一本通 1831：【03NOIP提高组】神经网络 | 洛谷 P1038 [NOIP 2003 提高组] 神经网络

【题目链接】

ybt 1831：【03NOIP提高组】神经网络
洛谷 P1038 [NOIP 2003 提高组] 神经网络

【题目考点】

1. 图论：拓扑排序，有向无环图动规

【解题思路】

神经网络是一个有向无环图，输入层神经元是入度为0的顶点，输出层神经元是出度为0的顶点。
输入层顶点在开始时神经元状态$C_i$一定大于0。
注意，公式$$C_i=\left(\sum _{(j,i)\in E}{W}_{ji}{C}_j\right)-U_i$$是求一个顶点的神经元状态$C_i$的方法，而输入层顶点的神经元状态$C_i$不需要求，输入中已经给定了。
只有非输入层顶点需要求神经元状态$C_i$。求$C_i$最后一步需要减去$U_i$，因此可以在一开始，就对非输入层顶点的$C_i$减去$U_i$

到顶点i有边的顶点：也就是邻接点中有i的顶点。只要j到i有边，则j属于该顶点集合。

根据该公式，需要在访问所有到顶点i有边的顶点j后，才可以求出$C_i$。按拓扑排序顺序求$C_i$，可以满足该顺序的要求。
注意在拓扑排序过程中，访问到的顶点可能是$C_i\le 0$的处于平静状态的顶点。这些顶点也要参与拓扑排序过程中。
在出队顶点为u时，只有当顶点u处于兴奋状态，即$C_u>0$时，才可以让顶点u影响顶点v的神经状态，让$C_v$增加$W_{uv}{C}_u$。
最后遍历出度为0的顶点，看哪个顶点的$C_i>0$，就输出该顶点的编号i和神经状态$C_i$。
如果没有输出，则输出"NULL"

【题解代码】

解法1：拓扑排序

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define N 105
struct Edge
{
	int v, w;
};
int n, p, c[N], degIn[N], degOut[N];
vector<Edge> edge[N];
void topoSort()
{
	queue<int> que;
	for(int i = 1; i <= n; ++i) if(degIn[i] == 0)//激活点的入队 
		que.push(i);
	while(!que.empty())
	{
		int u = que.front();
		que.pop();
		for(Edge e : edge[u])
		{
			int v = e.v, w = e.w;
			if(c[u] > 0)
				c[v] += w*c[u];
			if(--degIn[v] == 0)
				que.push(v);
		}
	}
}
int main()
{
	int u, v, w, un;
	cin >> n >> p;
	for(int i = 1; i <= n; ++i)
	{
		cin >> c[i] >> un;
		if(c[i] == 0)
			c[i] -= un;//非输入层减去阈值，输入层已经激活，不用减去阈值 
	}
	for(int i = 1; i <= p; ++i)
	{
		cin >> u >> v >> w;
		edge[u].push_back(Edge{v, w});
		degIn[v]++, degOut[u]++;
	}
	topoSort();
	bool hasAns = false;
	for(int i = 1; i <= n; ++i) if(degOut[i] == 0 && c[i] > 0)
	{
		hasAns = true;
		cout << i << ' ' << c[i] << '\n';
	}
	if(!hasAns)
		cout << "NULL";
	return 0;
}