高斯消元 + bitset 简介:
高斯消元其实就是以加减消元为核心求唯一解。这道题还是比较裸的,可以快速判断出来。我们将每一只虫子看作一个未知数,这样根据它给出的 m 组方程我们可以高斯消元得出每一只虫子的归属地。如果你还不清楚高斯消元的原理可以移步此处
如果你只是以为这是一道板子题自信提交,那么恭喜你,你将会获得TLE的好成绩。为什么呢?我们知道高斯消元是 $ n^3 $ 复杂度的,而本题数据范围 $ n \leq 1000 $ ,$ m \leq 2000 $ ,明显会卡出TLE。
于是乎,bitset登场了,先介绍一下:
bitset是一种专门用来储存二进制的数组,使用前要先调用函数库。
他的每一个元素只占 1 bit空间,你可以将它当作bool类型的高精度。
他的优点很多,你可将他整体使用,也可单个访问,例如:
bitset<4> a (string("1001"));
bitset<4> b (string("0011"));
//注:bitset后面那对尖括号里的数表示a数组的大小
a+=b;
//此时a数组为1100
a[3]=1;
a[1]=0;
//此时a数组为1001
你不访问它单个的值是,bitset的运算就像一个普通的整数一样,可以进行与(&)、或(|)、异或(^)、左移(<<)、右移(>>)等操作。同时你还可以对这个数里的任意一位赋值修改。
这样我们就可以将高斯消元降为二维,将每一个方程用一个bitset维护,在用异或运算进行消元即可。
代码如下:
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<iomanip>
#include<algorithm>
#include<bitset>//调用bitset函数库
#define ll long long
#define db double
#define inf 0x7fffffff
using namespace std;
bitset<1005> s[2001];
int n,m,ans,now=1;
inline int qr(){//快读
char ch;
while((ch=getchar())<'0'||ch>'9');
int res=ch^48;
while((ch=getchar())>='0'&&ch<='9')
res=(res<<1)+(res<<3)+(ch^48);
return res;
}
inline int rd(){
char ch;
while((ch=getchar())<'0'||ch>'9');
return ch^48;//每次只读一个
}
int main(){
//freopen(".in","r",stdin);
//freopen(".out","w",stdout);
n=qr()+1,m=qr();
for(int i=1;i<=m;++i)//读入
for(int j=1;j<=n;++j)
s[i][j]=rd();
for(int i=1;i<n;now=++i){
while(!s[now][i]&&now<=m)++now;
ans=max(ans,now);//更新 k 值
if(now==m+1){
printf("Cannot Determine\n");
return 0;
} //方程不构成唯一解
if(now!=i)swap(s[i],s[now]);
for(int j=1;j<=m;j++){
if(i==j)continue; //不消自己
if(!s[j][i])continue;//不是1就不用消
s[j]^=s[i];//用异或消去系数 1
}//消去其他方程的系数
}
printf("%d\n",ans);
for(int i=1;i<n;++i)
if(s[i][n])printf("?y7M#\n");
else printf("Earth\n");
return 0;
}
bitset除了可以整体运算外还有很多功能:
foo.size() 返回大小(位数)
foo.count() 返回1的个数
foo.any() 返回是否有1
foo.none() 返回是否没有1
foo.set() 全都变成1
foo.set(p) 将第p + 1位变成1
foo.set(p, x) 将第p + 1位变成x
foo.reset() 全都变成0
foo.reset(p) 将第p + 1位变成0
foo.flip() 全都取反
foo.flip(p) 将第p + 1位取反
foo.to_ulong() 返回它转换为unsigned long的结果,如果超出范围则报错
foo.to_ullong() 返回它转换为unsigned long long的结果,如果超出范围则报错
foo.to_string() 返回它转换为string的结果