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(mathrm{Meet;in;the;middle})(简称 ( m MITM)),顾名思义就是在中间相遇。
可以理解为就是起点跑搜索树基本一半的状态,终点也跑搜索树基本一半的状态,最后撞到中间,一种类似双向 DFS 的东西。优化还是不错的awa,减少了差不多一半。
时间复杂度可如下分析:
设向外搜索 (n) 层需要的代价为 (k(n))。如果不用 ( extrm{MITM}),那么复杂度显然是 (mathcal O(k(n)))。
以下提供两种做法:
- 方法 (1):由 ( m MITM) 定义得,从起点搜索到一半的代价为 (kleft(dfrac{n}{2} ight)),从终点搜索到一半的代价也为 (kleft(dfrac{n}{2} ight)),总代价为 (2cdot kleft(dfrac{n}{2} ight)),省略常数,得时间复杂度 (mathcal Oleft(kleft(dfrac{n}{2} ight) ight))。
- 方法 (2):设搜索树起点与终点为 (A,B) 连接 (B) 与搜索树左右边缘中点,再连接两个左右边缘中点,将搜索树分为四个面积相等区块,( m MITM) 仅搜索其中两个区块,得时间复杂度为 (mathcal Oleft(kleft(dfrac{n}{2} ight) ight))。
这种算法吧,对于 (k(n)=n^2) 时,朴素算法为 (n^2),( m MITM) 为 (left(dfrac{n}{2} ight)^2=dfrac{n^2}{4}),优化了 (dfrac{1}{4}) 复杂度。线性的优化,在数据大时效果明显。但是如果 (k(n)=2^n),那么朴素算法为 (2^n),( m MITM) 为 (2^{frac{n}{2}}=sqrt{2^n})。
显然从一个节点出发进行搜索这题肯定会超时的
对于一个 (9) 位数,一共有 (9) 种可能的 (+1) 操作(每一个数位都可以 (+1)),一共有 (8) 种可能的交换操作,共 (17) 种操作。乘法原理得如果向外搜 (10) 层复杂度是 (17^{10})使用某 Windows 常用计算小工具得 (17^{10}=2015993900449) 假设计算机 (1ms) 运行 (10^4) 次操作还是不能 (1s) 解决,显然 (old{ m TLE})。
告诉起始点来个 ( m MITM) 双向就珂以了,(17^5=1419857),就算是 (1ms) 跑 (10^2) 的老爷机跑的差不多才 (0.1s)。
这题 ( m BFS) 可能会浪费点时间还是 ( m DFS) 好awa
注意用个 ( m hash),别 ( m MLE) 了
- 例题2
原题在 ( m codevs) 众所周知 ( m codevs) (dotsdots)
有 (n) 个砝码,现在要称一个质量为 (m) 的物体,请问最少需要挑出几个砝码来称?
注意一个砝码最多只能挑一次。(1le nle 30),(1le mle 2^{31}),(1le ext{每个砝码的质量}le 2^{30})
看起来像是背包??(
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解法 (1):暴!力!出!奇!迹!一发爆搜切!掉!!
记得优化awa- 用后缀和优化
- 用读优
- 如果当前使用的砝码数 (ge) 当前最优解,( m return)(最优性剪枝);
- 深搜之前按从大到小排序(改变搜索顺序),( ext{当前总重量}+ ext{当前砝码重量}<m)(最优性剪枝) ,( m return);
- 如果 ( ext{当前总重量}+ ext{当前砝码重量}>m) ,换下一个砝码(可行性剪枝),注意不要 ( m return);
然后就可以写出代码了:
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解法 (2):用 ( m MITM),如果后 (dfrac{1}{2}) 发现有 (=m) 的就更新答案,这个稳过,不用优化。
代码: