状态压缩DP专题

状态压缩动态规划(简称状压\(dp\))是另一类非常典型的动态规划,通常使用在\(NP\)问题的小规模求解中,虽然是指数级别的复杂度,但速度比搜索快,其思想非常值得借鉴。

一、位运算相关知识

为了更好的理解状压\(dp\),首先介绍位运算相关的知识。

1.&符号,\(x\&y\),会将两个十进制数在二进制下进行与运算,然后返回其十进制下的值。例如\(3(11)\) & \(2(10)=2(10)\)

2.|符号,\(x\)|\(y\),会将两个十进制数在二进制下进行或运算,然后返回其十进制下的值。例如\(3(11)\) | \(2(10)=3(11)\)

3.\(\wedge\)符号,\(x\)^\(y\),会将两个十进制数在二进制下进行异或运算,然后返回其十进制下的值。例如\(3(11)\) ^ \(2(10)=1(01)\)

4.<<符号,左移操作,\(x<<2\),将\(x\)在二进制下的每一位向左移动两位,最右边用\(0\)填充,\(x<<2\)相当于让\(x\)乘以\(4\)。相应的,’\(>>\)’是右移操作,\(x>>1\)相当于给\(x/2\),去掉\(x\)二进制下的最有一位。

这四种运算在状压\(dp\)中有着广泛的应用,常见的应用如下:

1.判断一个数字x二进制下第i位是不是等于1

if(((1<<(i-1))&x)> 0){

}

\(1\)左移\(i-1\)位,相当于制造了一个只有第\(i\)位上是\(1\),其他位上都是\(0\)的二进制数。然后与\(x\)做与运算,如果结果>\(0\),说明\(x\)\(i\)位上是\(1\),反之则是\(0\)

2.将一个数字x二进制下第i位更改成1

x = x | (1<<(i-1))

3.把一个数字二进制下最靠右的第一个1去掉。

 x=x & (x-1)
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