CH0103最短Hamilton路径 & poj2288 Islands and Brigdes【状压DP】

虐狗宝典学习笔记:

取出整数(n)在二进制表示下的第(k)位                                                    ((n >> k) & 1))

取出整数(n)在二进制表示下的第(0 ~ k - 1)位(后(k)位)                    (n & ((1 << k) - 1))

把整数(n)在二进制表示下的第(k)位取反                                                (n xor (1 << k))

对整数(n)在二进制表示下的第(k)为赋值(1)                                          (n | (1 << k))

对整数(n)在二进制表示下的第(k)位赋值(0)                                          (n & (~(1 << k)))

CH0103---最短Hamilton路径

http://contest-hunter.org:83/contest/0x00%E3%80%8C%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E7%AE%97%E6%B3%95%E3%80%8D%E4%BE%8B%E9%A2%98/0103%20%E6%9C%80%E7%9F%ADHamilton%E8%B7%AF%E5%BE%84

题意:

hamilton指的是每个节点经过一次且仅经过一次的路径。现在路径上有权值,问最短的路径长度。

思路:

状压dp。(dp[i][j])表示在状态是(i)且最后一个经过的点时(j)时的最短路径长度。

(dp[i][j] = min{dp[i xor (i << j)][k] + weight(k, j)})

 1 #include <bits/stdc++.h>
 2 #define inf 0x3f3f3f3f
 3 using namespace std;
 4 typedef long long LL;
 5 
 6 int n;
 7 int g[25][25];
 8 int dp[1 << 20][25];
 9 
10 int main()
11 {
12     scanf("%d", &n);
13     memset(dp, 0x3f, sizeof(dp));
14     for(int i = 0; i < n; i++){
15         for(int j = 0; j < n; j++){
16             scanf("%d", &g[i][j]);
17         }
18     }
19     dp[1][0] = 0;
20     for(int i = 1; i < 1 << n; i++){
21         for(int j = 0; j < n; j++){
22             if(i >> j & 1){
23                 for(int k = 0; k  < n; k++){
24                     if((i ^ 1 << j) >> k & 1){
25                         dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i ^ 1 << j][k] + g[k][j]);
26                     }
27                 }
28             }
29         }
30     }
31 
32     printf("%d
", dp[(1 << n) - 1][n - 1]);
33     return 0;
34 }

poj2288---Islands and Bridges

http://poj.org/problem?id=2288

题意:

有n个岛,m座桥。每座岛有一个val,一条汉密尔顿路径的值是路径中所有点的val之和,加上所有路径上相邻的两个岛的val乘积之和,加上路径上相邻的三个岛的val乘积之和。求最大的值以及方案数。

思路:

和CH0103很相近,不同的是这道题要多存一个岛。(dp[stat][i][j])表示当前状态是(stat),最后一个走的岛是(j),倒数第二个走的岛是(i), (num)数组表示对应的方案数。

当( (stat, i, j) )可达时,我们检查下一个要走的岛(k),如果此时( (stat >> k) & 1 == 0 ) 且 ( g[j][k] == 1 )说明(k)是满足条件的

设(tmp)是下一个走(k)时的总价值。那么,(dp[stat | (1 << k)][j][k] = max(dp[stat | (1 << k)][j][k], tmp))

如果(tmp == dp[stat | (1 << k)][j][k]),那么,(num[stat | (1 << k)][j][k] += num[stat][i][j])。否则(num[stat | (1 << k)][j][k] = num[stat][i][j] )

那么要如何求(tmp) 呢。

首先当(j)可以走到(k)时,肯定有 (tmp = dp[stat][i][j] + val[k] + val[j] * val[k] )

如果此时还有(g[i][k] == 1) 那么(tmp += val[i] * val[j] * val[k])

最后我们对于(stat = (1 << n) - 1)枚举(i)和(j),找到最大的结果。

注意方案数会超出int。还需要注意(n = 1)时的特殊情况。

注意内存省着点,会MLE

  1 //#include <bits/stdc++.h>
  2 #include <iostream>
  3 #include <algorithm>
  4 #include <cmath>
  5 #include <cstring>
  6 #include <stdio.h>
  7 #include <vector>
  8 #include <map>
  9 #include <set>
 10 #define inf 0x3f3f3f3f
 11 using namespace std;
 12 typedef long long LL;
 13 
 14 int n, m, q;
 15 bool g[13][13];
 16 int dp[1 << 13][13][13];
 17 LL num[1 << 13][13][13];
 18 int val[13];
 19 int cnt;
 20 
 21 void hamilton()
 22 {
 23     memset(dp, -1, sizeof(dp));
 24     memset(num, 0, sizeof(num));
 25     for(int i = 0; i < n; i++){
 26         for(int j = 0; j < n; j++){
 27             if(g[i][j]){
 28                 dp[1 << i | 1 << j][i][j] = val[i] + val[j] + val[i] * val[j];
 29                 num[1 << i | 1 << j][i][j] = 1;
 30             }
 31         }
 32     }
 33 
 34     for(int stat = 1; stat < 1 << n; stat++){
 35         for(int i = 0; i < n; i++){
 36             if((stat >> i) & 1){
 37                 for(int j = 0; j < n; j++){
 38                     if((stat >> j) & 1){
 39                         if(g[i][j] && dp[stat][i][j] != -1){
 40                             for(int k = 0; k < n; k++){
 41                                 if(g[j][k] && k != i && ((stat >> k) & 1) == 0){
 42                                     int tmp = dp[stat][i][j] + val[k] + val[k] * val[j];
 43                                     if(g[i][k]){
 44                                         tmp += val[i] * val[j] * val[k];
 45                                     }
 46                                     if(tmp > dp[stat | (1 << k)][j][k]){
 47                                         dp[stat | (1 << k)][j][k] = tmp;
 48                                         num[stat | (1 << k)][j][k] = num[stat][i][j];
 49                                     }
 50                                     else if(tmp == dp[stat | (1 << k)][j][k]){
 51                                         num[stat | (1 << k)][j][k] += num[stat][i][j];
 52                                     }
 53                                 }
 54                             }
 55                         }
 56                     }
 57                 }
 58             }
 59         }
 60     }
 61     //return dp[(1 << n) - 1][n - 1];
 62 }
 63 
 64 int main()
 65 {
 66     scanf("%d", &q);
 67     while(q--){
 68         memset(g, 0, sizeof(g));
 69         scanf("%d%d", &n, &m);
 70         for(int i = 0; i < n; i++){
 71             scanf("%d", &val[i]);
 72         }
 73         for(int i = 0; i < m; i++){
 74             int u, v;
 75             scanf("%d%d", &u, &v);
 76             g[u - 1][v - 1] = 1;
 77             g[v - 1][u - 1] = 1;
 78         }
 79         if(n == 1){
 80             printf("%d 1
", val[0]);
 81             continue;
 82         }
 83 
 84         hamilton();
 85         int maxi = 0;
 86         LL ans = 0;
 87         for(int i = 0; i < n; i++){
 88             for(int j = 0; j < n; j++){
 89                 if(g[i][j]){
 90                     if(maxi < dp[(1 << n) - 1][i][j]){
 91                         maxi = dp[(1 << n) - 1][i][j];
 92                         ans = num[(1 << n) - 1][i][j];
 93                     }
 94                     else if(maxi == dp[(1 << n) - 1][i][j]){
 95                         ans += num[(1 << n) - 1][i][j];
 96                     }
 97                 }
 98             }
 99         }
100 
101         printf("%d %lld
", maxi, ans / 2);
102     }
103     return 0;
104 }
原文地址:https://www.cnblogs.com/wyboooo/p/9932142.html