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连接所有房间最省路材与从入口走得近是一回事吗:五个房间的两种走廊树(实例18)

2026-11-06

把所有房间接通与让入口到每个房间都走最短路线,是两种不同目标。一棵树可能总边长很短,却让某些房间绕路。

固定规则与输入

五个房间之间都有可选走廊,边长为正且互不相同。比较最小总边长生成树与从零号入口出发的最短路径树,后者保留每个房间的最短到达距离。

边0:0到1,长度5 边1:0到2,长度15 边2:0到3,长度31 边3:0到4,长度21 边4:1到2,长度25 边5:1到3,长度9 边6:1到4,长度18 边7:2到3,长度13 边8:2到4,长度30 边9:3到4,长度29

逐步观察结果

接受走廊[0, 1],边长5,当前总材料5;该边连接的是此前不同的连通部分。

接受走廊[1, 3],边长9,当前总材料14;该边连接的是此前不同的连通部分。

接受走廊[2, 3],边长13,当前总材料27;该边连接的是此前不同的连通部分。

接受走廊[1, 4],边长18,当前总材料45;该边连接的是此前不同的连通部分。

入口到房间0,最省材料树上的距离0,全图最短距离0。

入口到房间1,最省材料树上的距离5,全图最短距离5。

入口到房间2,最省材料树上的距离27,全图最短距离15。

入口到房间3,最省材料树上的距离14,全图最短距离14。

入口到房间4,最省材料树上的距离23,全图最短距离21。

最省材料树边编号[0, 5, 7, 6],材料总量45;最短路径树边编号[0, 1, 3, 5],材料总量50。两者可能相同,也可能不同,须按各自目标验算。

独立复核

两棵树都必须包含全部房间、连通且恰有四条边。分别计算总边长和入口到各房间的树上距离,不能拿总材料成本去替代入口步行成本。

复核时先保留本例输入,再自己写出中间状态。若结果不同,应从最早出现差异的位置检查,尤其留意边界是否包含、索引从哪里开始、取整何时发生,以及是否使用了尚未更新的旧状态。计算得到的结论仅适用于已经说明的规则,修改规则后需要重新验证。

适用范围

例子不包含走廊交叉施工、地形禁区、容量或多个入口。实际地图生成还要满足布局约束;这里仅用抽象图说明优化目标改变后,合适的连接方式也可能不同。