根据给定的机票列表查找行程

17 Mar 2025 | 4 分钟阅读

引言

旅行时,尤其是在前往多个目的地时,拥有清晰的行程至关重要,以确保旅途顺利。想象一下,您有一系列机票,上面标明了出发地和目的地。您将如何有效地制定行程,以便只访问每个目的地一次?在本文中,我们将使用 C 编程语言探索一种基于图的方法来解决这个问题。

在深入研究解决方案之前,让我们先阐明问题陈述。我们收到一系列机票,表示为出发地和目的地对。我们的任务是从特定的出发点开始,仅访问每个目的地一次,并在最终目的地结束,从而构建完整的行程。我们可以将机票建模为有向图来解决这个问题。每个地点都作为一个节点,每张机票代表从出发地到目的地的有向边。

代码

输出

Find Itinerary from a given list of tickets

代码解释

  • 它定义了一个 Ticket 结构来表示一张机票,包含出发地和目的地机场,并使用 HashMap 结构来有效地存储机票。
  • 该代码提供了创建新机票、创建新哈希表、将机票插入哈希表、查找行程以及释放内存的函数。
  • 在 main 函数中,它创建一个新的哈希表并将示例机票插入其中。然后,它调用 findItinerary 函数来根据提供的机票确定行程。
  • findItinerary 函数首先通过查找“from”机场没有出现在其他机票的“to”机场中的机票来确定行程的起始点。
  • 然后,它通过跟踪机票中机场之间的关联来迭代地打印行程,直到到达行程的终点。
  • 最后,程序使用 freeMemory 函数释放为哈希表和机票分配的内存,以防止内存泄漏。
  • 总而言之,这段代码有效地确定并打印了基于提供的机票的行程,展示了 C 语言中结构、内存分配、字符串操作和迭代的基本用法。

时间和空间复杂度

该代码在查找行程起始点时显示 O(n^2) 的时间复杂度,其中 n 代表机票数量,这是由于嵌套迭代。行程的遍历和打印贡献了 O(n) 的时间复杂度。就空间而言,哈希表和机票存储需要 O(n) 的空间,相对于机票的数量。尽管在确定起始点方面存在二次复杂度,但总体时间和空间复杂度能够有效地处理中等规模的数据集,但有一个注意事项,即对于更大的数据集,性能可能会下降。

结论

我们研究了一种基于图的方法,使用 C 编程语言从给定的机票列表中查找行程。我们通过将机票表示为有向图中的边并使用深度优先搜索来有效地构建行程,确保每个地点都被访问一次。此解决方案可以适应不同的旅行规划场景,为 C 语言中的行程生成提供了一种强大且可扩展的方法。