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状压dp 持续更新

2020-03-02 13:02:27  阅读:217  来源: 互联网

标签:状态 路径 状压 一行 更新 当前 include dp


前置知识点:二进制状态压缩,动态规划。

 

1. AcWing 91 最短Hamilton路径 (https://www.acwing.com/problem/content/93/)

 

给定一张 n 个点的带权无向图,点从 0~n-1 标号,求起点 0 到终点 n-1 的最短Hamilton路径。 Hamilton路径的定义是从 0 到 n-1 不重不漏地经过每个点恰好一次。

输入格式

第一行输入整数n。

接下来n行每行n个整数,其中第i行第j个整数表示点i到j的距离(记为a[i,j])。

对于任意的x,y,z,数据保证 a[x,x]=0,a[x,y]=a[y,x] 并且 a[x,y]+a[y,z]>=a[x,z]。

输出格式

输出一个整数,表示最短Hamilton路径的长度。

数据范围

1≤n≤20
0≤a[i,j]≤107

输入样例:

5
0 2 4 5 1
2 0 6 5 3
4 6 0 8 3
5 5 8 0 5
1 3 3 5 0

输出样例:

18

 

暴力跑一遍dfs:  O(N*N*N!)   枚举n个点的全排列求最小值:O(N*N!).

分析:

在暴力的方法中,有一些重复计算存在,比如在计算路径1->2->3->4->5与路径1->2->4->3->5的长度时,我们重复计算了路径1->2的长度。

所以我们可以考虑dp。

我们的已知信息是各点之间的路径长度,所以dp数组需要靠这些路径的长度来增加。

那么我们加上一个新的路径长度需要的条件有:

1.路径的端点一个已经到达,一个未到达,所以我们考虑使用当前点的到达情况作为状态划分变量。

2.当前的点是路径的端点,所以我们考虑使用当前所在的点作为状态划分变量。

dp[i][j]:点的到达情况为j,目前所在点是i的最短路径。

状态转移方程:dp[i][j]=min(dp[i^(1<<j)][k]+G[k][j]); (变量k枚举前一个点)。

起始状态:dp[1][0]=0;

最终状态:dp[(1<<n)-1][n-1];

 

时间复杂度:O(N*N*2^N)

代码:

 1 #include <iostream>
 2 #include <cstdio>
 3 #include <algorithm>
 4 #include <cstring>
 5 typedef long long ll;
 6 using namespace std;
 7 
 8 const int N=20;
 9 
10 int dp[1<<N][N];
11 int G[N][N];
12 int n;
13 
14 int main() {
15     scanf("%d",&n);
16     for(int i=0;i<n;i++) {
17         for(int j=0;j<n;j++) {
18             scanf("%d",&G[i][j]);
19         }
20     }
21     for(int i=1;i<(1<<n);i++) {
22         for(int j=0;j<n;j++) {
23             dp[i][j]=2e9;
24         }
25     }
26     dp[1][0]=0;
27     for(int i=1;i<(1<<n);i++) {
28         for(int j=0;j<n;j++) {
29             if((i>>j)&1) {
30                 for(int k=0;k<n;k++) {
31                     if(((i^(1<<j))>>k)&1) {
32                         dp[i][j]=min(dp[i][j],dp[i^(1<<j)][k]+G[k][j]);
33                     }
34                 }
35             }
36         }
37     }
38     printf("%d\n",dp[(1<<n)-1][n-1]);
39     return 0;
40 }

 

2.  AcWing 291. 蒙德里安的梦想 (https://www.acwing.com/problem/content/293/)

求把N*M的棋盘分割成若干个1*2的的长方形,有多少种方案。

例如当N=2,M=4时,共有5种方案。当N=2,M=3时,共有3种方案。

如下图所示:

2411_1.jpg

输入格式

输入包含多组测试用例。

每组测试用例占一行,包含两个整数N和M。

当输入用例N=0,M=0时,表示输入终止,且该用例无需处理。

输出格式

每个测试用例输出一个结果,每个结果占一行。

数据范围

1≤N,M≤11

输入样例:

1 2
1 3
1 4
2 2
2 3
2 4
2 11
4 11
0 0

输出样例:

1
0
1
2
3
5
144
51205

这题问的是如何分割成1*2的方块,相当于如何用1*2的方块填满。

如果是随便填的话,我们需要考虑整个区域的状态,不太可做。我们可以一行一行填,先填满上面的在填下面的,这样就简单得多,所以考虑以当前行数作为一个状态划分变量。我们发现,在我们填满一行后并不一定要仅填满当前一行,而是可以凸到下面一行的,不同的凸法会对下一行造成影响,所以考虑以填当前行时的凸法作为一个状态划分变量。

上一行凸法与当前行凸法之间的关系:

1.上一行凸的一列当前行不凸。

2.当前行凸的一列上一行不凸。

确定完当前行突出的部分以及上一行凸下来的部分之后,剩下的部分只能用来放横着的方块,放横着的方块需要满足剩余的部分没有连续奇数个的剩余。

我们设1为凸,0为不凸,设当前行的凸状态为j,上一行的凸状态为k,则剩余的部分为j|k中0的部分。我们提前计算好该状态用来放下横着的方块是否可行,避免重复计算。

代码:

 1 #include <iostream>
 2 #include <cstdio>
 3 #include <algorithm>
 4 #include <cstring>
 5 typedef long long ll;
 6 using namespace std;
 7 
 8 const int N=11;
 9 
10 ll dp[N+1][1<<N];
11 bool able[1<<N];
12 int n,m;
13 
14 int main() {
15     while(scanf("%d%d",&n,&m),(n||m)) {
16         if((n*m)&1) {
17             printf("0\n"); continue;//n*m为奇数判断方案数为0.
18         }
19         memset(dp,0,sizeof(dp));
20         dp[0][0]=1;
21         for(int i=0;i<(1<<m);i++) {//提前计算是否可行。
22             int cnt=0; able[i]=true;
23             for(int j=0;j<m;j++) {
24                 if((i>>j)&1) {
25                     if(cnt&1) able[i]=false;
26                     cnt=0;
27                 }else cnt++;
28             }
29             if(cnt&1) able[i]=false;
30         }
31         for(int i=1;i<=n;i++) {
32             for(int j=0;j<(1<<m);j++) {
33                 for(int k=0;k<(1<<m);k++) {
34                     if(!(k&j)&&able[j|k]) {//!(k&j)判断是否满足上面说的行之间的两个关系。
35                         dp[i][j]+=dp[i-1][k];
36                     }
37                 }
38             }
39         }
40         printf("%lld\n",dp[n][0]);
41     }
42     return 0;
43 }

 

标签:状态,路径,状压,一行,更新,当前,include,dp
来源: https://www.cnblogs.com/liaxiaoquan/p/12392778.html

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