愤怒的小鸟「NOIP2016」

题意

Kiana 最近沉迷于一款神奇的游戏无法自拔。

简单来说,这款游戏是在一个平面上进行的。

有一架弹弓位于 ((0,0)) 处,每次 Kiana 可以用它向第一象限发射一只红色的小鸟,小鸟们的飞行轨迹均为形如 (y=ax^2+bx) 的曲线,其中 (a,b)Kiana 指定的参数,且必须满足 (a < 0)(a,b) 都是实数。

当小鸟落回地面(即 (x) 轴)时,它就会瞬间消失。

在游戏的某个关卡里,平面的第一象限中有 (n) 只绿色的小猪,其中第 (i) 只小猪所在的坐标为 (left(x_i,y_i ight))

如果某只小鸟的飞行轨迹经过了 (left( x_i, y_i ight)),那么第 (i) 只小猪就会被消灭掉,同时小鸟将会沿着原先的轨迹继续飞行;

如果一只小鸟的飞行轨迹没有经过 (left( x_i, y_i ight)),那么这只小鸟飞行的全过程就不会对第 (i) 只小猪产生任何影响。

例如,若两只小猪分别位于 ((1,3))((3,3))Kiana 可以选择发射一只飞行轨迹为 (y=-x^2+4x) 的小鸟,这样两只小猪就会被这只小鸟一起消灭。

而这个游戏的目的,就是通过发射小鸟消灭所有的小猪。

这款神奇游戏的每个关卡对 Kiana来说都很难,所以Kiana还输入了一些神秘的指令,使得自己能更轻松地完成这个游戏。这些指令将在【输入格式】中详述。

假设这款游戏一共有 (T) 个关卡,现在 Kiana想知道,对于每一个关卡,至少需要发射多少只小鸟才能消灭所有的小猪。由于她不会算,所以希望由你告诉她。


思路

既然是要给学弟讲那就写长一点吧
————sckldasjdca

首先把题目中一些比较显然的地方指出来:

  1. (m)是为了方便你打部分分设定的,忽视即可。

  2. 这道题(n)最大也只有(18),不是状压就是搜索。(虽然有时候毒瘤出题人会把(O(1))题伪装成这样,但是这是(D2T3),所以不太可能)。

  3. 没有第(3)条。

考虑状压求解本题。

(dp[S])表示杀害的猪状态为(S)的时候最小答案。((1)为杀死,(0)为存活)

最坏的情况下我们多加一条线只能多杀一头猪,这种情况转移为(dp[S|1<<(i-1)]=min(dp[S|1<<(i-1)],dp[S]+1))

比较正常的情况是我们这一条线可以杀好几头猪。由代数基本定理,显然两个点可以唯一确定一条线,那么对于每两个点,我们都预处理出穿过它们的抛物线能够穿过的所有点的状态即可。

这种情况转移为(dp[S|lines[i][j]]=min(dp[S|lines[i][j]],dp[S]+1))

不难看出,这样的状压时间复杂度为(O(n^22^n)),对于本题(n=18)的极限数据大概要跑(1e8),非松人士不太可能过。(但是(zyd)说随便过,他太聚了)

考虑优化朴素的状压。

假设(x)是一个当前还没有被杀死的猪中编号最小的那一个,即(x)为满足(S&(1<<(x-1))=0)的最小正整数,那么先转移(x)必然不劣于其他任何转移。

正确性不难说明:现在不杀,早晚得杀。与其让它活着受苦,不如就此终结它的猪生。

所以每一次不管如何都要干掉这个(x),那么转移的复杂度就少了一个(n)

与处理一下每个状态对应的(x)值,就可以将状压的时间复杂度优化到(O(n2^n)),由于本题时限有(2s)所以可以过。

代码


#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

namespace StandardIO {

	template<typename T>inline void read (T &x) {
		x=0;T f=1;char c=getchar();
		for (; c<'0'||c>'9'; c=getchar()) if (c=='-') f=-1;
		for (; c>='0'&&c<='9'; c=getchar()) x=x*10+c-'0';
		x*=f;
	}

	template<typename T>inline void write (T x) {
		if (x<0) putchar('-'),x*=-1;
		if (x>=10) write(x/10);
		putchar(x%10+'0');
	}

}

using namespace StandardIO;

namespace Project {
	
	const int N=20;
	const double eps=1e-8;

	int t,n,m;
	int lowunbit[1<<N],lines[N][N],dp[1<<N];
	double x[N],y[N];

	inline void solve_eqa (double &x,double &y,double a1,double b1,double c1,double a2,double b2,double c2) {
		y=(a1*c2-a2*c1)/(a1*b2-a2*b1);
		x=(c1-b1*y)/a1;
	}
	inline void init_low () {
		for (register int i=0,j; i<(1<<18); ++i) {
			j=1;
			for (; j<=18&&(i&(1<<(j-1))); ++j);
			lowunbit[i]=j;
		}
	}
	inline void clear_var () {
		memset(lines,0,sizeof(lines));
		memset(dp,127,sizeof(dp));
		dp[0]=0;
	}
	inline void work_lines () {
		for (register int i=1; i<=n; ++i) {
			for (register int j=1; j<=n; ++j) {
				if (fabs(x[i]-x[j])<eps) continue;
				double a,b;
				solve_eqa(a,b,x[i]*x[i],x[i],y[i],x[j]*x[j],x[j],y[j]);
				if (a>-eps) continue;
				for (register int k=1; k<=n; ++k) {
					if (fabs(a*x[k]*x[k]+b*x[k]-y[k])<eps) lines[i][j]|=(1<<(k-1));
				}
			}
		}
	}
	inline void work_dp () {
		for (register int i=0,j; i<(1<<n); ++i) {
			j=lowunbit[i];
			dp[i|(1<<(j-1))]=min(dp[i|(1<<(j-1))],dp[i]+1);
			for (register int k=1; k<=n; ++k) {
				dp[i|lines[j][k]]=min(dp[i|lines[j][k]],dp[i]+1);
			}
		}
	}

	inline void MAIN () {
		init_low();
		read(t);
		while (t--) {
			clear_var();
			read(n),read(m);
			for (register int i=1; i<=n; ++i) {
				scanf("%lf%lf",&x[i],&y[i]);
			}
			work_lines();
			work_dp();
			write(dp[(1<<n)-1]),putchar('
');
		}
	}
	
}

int main () {
//	freopen(".in","r",stdin);
//	freopen(".out","w",stdout);
	Project::MAIN();
}

原文地址:https://www.cnblogs.com/ilverene/p/11823807.html