POJ 1185 (状态压缩DP)

时间:2022-12-22 16:25:13

中文题目,题意就不说了。

不得不说这是一道十分经典的状态压缩DP的题目。

思路: 通过分析可以发现,第i行的格子能不能放大炮仅与第i-1和i-2行的放法有关,而与前面的放法无关,因此,如果我们知道了i-1行和i-2放的状态,那么,我们就可以推出第i行的可行的放法状态。因此可以看出i行的状态由它上面两行决定。

设dp[i][j][k]表示前i行,第i行用第j个状态放,第i-1行用第k个状态放的最大大炮的个数,那么状态转移方程就是:dp[i][j][k] = max(dp[i][j][k],dp[i-1][k][t]+num1[j]),其中num1[j]表示第i行用第j个状态放时,该行放的大炮的个数。通过枚举所有可行的状态则可以求出前n行能放的大炮的最大个数。注意,上述状态转移方程中的j,k,t,分别表示第i,i-1,i-2行的状态,他们不能发生冲突。

上面讲了一下具体的思想和转移方程,下面说说状态压缩,即:我们怎样表示每行放的大炮的状态,用什么表示?

可以看到,题目中列数最大为10,这不得不诱导我们往二进制位上面考虑。一个int型数长度位32位 > 10,那么我们可以用一个整数的二进制位中第i位表示该某行第i列放与不放,为1表示已放置大炮,为0表示未位置大炮,一个整数完全可以表示出所有状态事实上由于一行中的不同列放置大炮之间的距离必须不小于2,因此10列最多60个可行状态,而不是2^10个状态,也就是说dp数组中的j与k最大为60,可以另开一个数组来记录某行可行状态(跟离散化思想挺像的),数组中下标为j的数对应第j个状态,这样不至于导致dp数组开得太大超内存,也优化了时间。同时再记录下在状态j下,该状态中含有1的个数,即表示放的大炮的个数。

最后再说下位运算技巧:

1.给出状态j(对应的数为x)怎样得到该状态中1的个数?可以这么干: x &= (x-1),ret++; 其中x&(x-1)表示每次删去二进制中最后面那个1.

2.怎样知道某个数x表示的状态是否可行? 看 x & (x << 1) 和  x & (x << 2)是否都是0即可。

其他部分用的位运算都比较容易理解,比如置位x |= (1 << bit),检验状态是否冲突x & y 等等,就不一一说了。

#include<cstdio>
#include<string>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
int n, m, top;
int dp[111][70][70], map[111];
int status[70], num1[70];
int calNum1(int x){
int ret = 0;
while(x){ret++, x &= (x-1);}
return ret;
}
bool canPlace(int x){
if(x & (x << 1)) return false;
if(x & (x << 2)) return false;
return true;
}
void init(){
top = 0;
int UP = 1 << m;
for(int i = 0;i < UP;i ++){
if(canPlace(i)){
status[++top] = i;
num1[top] = calNum1(i);
}
}
}
int main(){
char str[111];
/* freopen("in.c", "r", stdin); */
while(~scanf("%d%d", &n, &m)){
memset(str, 0, sizeof(str));
memset(map, 0, sizeof(map));
memset(dp, 0, sizeof(dp));
for(int i = 1;i <= n;i ++) {
scanf("%s", str);
for(int j = 0;j < m;j ++)
if(str[j] == 'H') map[i] |= (1 << j);
}
init();
for(int i = 1;i <= top;i ++){
if(map[1] & status[i]) continue;
dp[1][i][1] = num1[i];
}
for(int i = 2;i <= n;i ++){
for(int j = 1;j <= top;j ++){
if(map[i] & status[j]) continue;
for(int k = 1;k <= top;k ++){
if(status[j] & status[k]) continue;
for(int t = 1;t <= top;t ++){
if(status[j] & status[t]) continue;
dp[i][j][k] = max(dp[i][j][k], dp[i-1][k][t]+num1[j]);
}
}
}
}
int ans = 0;
for(int i = 1;i <= top;i ++)
for(int j = 1;j <= top;j ++)
ans = max(ans, dp[n][i][j]);
printf("%d\n", ans);
}
return 0;
}