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NC16679. [NOIP2003]神经网络

描述

人工神经网络(Artificial Neural Network)是一种新兴的具有自我学习能力的计算系统,在模式识别、函数逼近及贷款风险评估等诸多领域有广泛的应用。对神经网络的研究一直是当今的热门方向,兰兰同学在自学了一本神经网络的入门书籍后,提出了一个简化模型,他希望你能帮助他用程序检验这个神经网络模型的实用性。

在兰兰的模型中,神经网络就是一张有向图,图中的节点称为神经元,而且两个神经元之间至多有一条边相连,下图是一个神经元的例子:

神经元〔编号为1)

图中,X1—X3是信息输入渠道,Y1-Y2是信息输出渠道,C1表示神经元目前的状态,Ui是阈值,可视为神经元的一个内在参数。神经元按一定的顺序排列,构成整个神经网络。在兰兰的模型之中,神经网络中的神经无分为几层;称为输入层、输出层,和若干个中间层。每层神经元只向下一层的神经元输出信息,只从上一层神经元接受信息。下图是一个简单的三层神经网络的例子。

兰兰规定,Ci服从公式:(其中n是网络中所有神经元的数目)

公式中的Wji(可能为负值)表示连接j号神经元和 i号神经元的边的权值。当 Ci大于0时,该神经元处于兴奋状态,否则就处于平静状态。当神经元处于兴奋状态时,下一秒它会向其他神经元传送信号,信号的强度为Ci

如此.在输入层神经元被激发之后,整个网络系统就在信息传输的推动下进行运作。现在,给定一个神经网络,及当前输入层神经元的状态(Ci),要求你的程序运算出最后网络输出层的状态。


输入描述

第一行是两个整数n(1≤n≤200)和p。
接下来n行,每行两个整数,第i+1行是神经元i最初状态和其阈值(Ui),非输入层的神经元开始时状态必然为0。
再下面P行,每行由两个整数i,j及一个整数Wij,表示连接神经元i、j的边权值为Wij

输出描述

包含若干行,每行有两个整数,分别对应一个神经元的编号,及其最后的状态,两个整数间以空格分隔。
仅输出最后状态非零的输出层神经元状态,并且按照编号由小到大顺序输出!
若输出层的神经元最后状态均为0,则输出 NULL。

示例1

输入:

5 6
1 0
1 0
0 1
0 1
0 1
1 3 1
1 4 1
1 5 1
2 3 1
2 4 1
2 5 1

输出:

3 1
4 1
5 1

原站题解

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C++(g++ 7.5.0) 解法, 执行用时: 3ms, 内存消耗: 520K, 提交时间: 2022-11-20 13:30:53

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct node{
	int l,r;
};

vector<node>v[2222];
bool vis[22222],tt[222222];
int c[22222];
queue<int>q;
int n,m;
void bfs(){
	while(!q.empty()){
		//TODO
		int u=q.front();
		q.pop();
		if(c[u]<=0)continue;
		int nn=v[u].size();
		for(int i=0;i<nn;i++){
			c[v[u][i].l]+=v[u][i].r*c[u];
			if(!vis[v[u][i].l]){vis[v[u][i].l]=1;
				q.push(v[u][i].l);
			}
			
		}
	}
}
int main(){
	cin>>n>>m;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		int w;
		cin>>c[i]>>w;
		if(c[i]>0)q.push(i),vis[i]=1;
		else c[i]-=w;
	}
	while(m--){
		int a,b,t;
		cin>>a>>b>>t;
		node o;
		o.l=b;
		o.r=t;
		tt[a]=1;
		v[a].push_back(o);
	}
	bfs();bool ut=1;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		if(!tt[i]&&c[i]>0){
			cout<<i<<" "<<c[i]<<endl;ut=0;
		}
	}
	if(ut)cout<<"NULL";
}

C++11(clang++ 3.9) 解法, 执行用时: 4ms, 内存消耗: 480K, 提交时间: 2019-08-25 22:21:46

#include<cstdio>
using namespace std;
int n,m;
int q[201],u[201],a[201][201],c[201];
bool inq[201],flag=0;
int f[201];
int t=1,w=0;
void bfs()
{
	int x;
	while(t<=w)
	{
		x=q[t];t++;
		if(f[x]>0&&c[x])
	    {
   		 for(int i=1;i<=n;i++)
		    {
			    if(a[x][i])
				{
				    f[i]+=a[x][i]*f[x];
			        if(!inq[i]){q[++w]=i;f[i]-=u[i];inq[i]=1;}
			    }
		    }
	    }
	}
}
int main()
{
	scanf("%d%d",&n,&m);
	int x,y,z;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		scanf("%d%d",&f[i],&u[i]);
		if(f[i]!=0){q[++w]=i;inq[i]=1;}
	}
	for(int i=1;i<=m;i++)
	{
		scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
		c[x]++;a[x][y]=z;
	};
	bfs();
	for(int i=1;i<=n;i++)
	   if(!c[i]&&f[i]>0){printf("%d %d\n",i,f[i]);flag=1;}
	if(!flag)printf("NULL\n");
	return 0;
}

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