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  • 【模拟8.11】星空(差分转化,状压DP,最短路)

    一道很好的题,综合很多知识点。

    首先复习差分:

         将原来的每个点a[i]转化为b[i]=a[i]^a[i+1],(如果是求和形式就是b[i]=a[i+1]-a[i])

    我们发现这样的方便在于我们可以运用前缀和的形式,求出单点值,当然,差分一般支持区间修改

    单点查询,同时我们发现异或也满足转化的性质,我们发现异或的区间修改,也可以化为单点修改

    然后进行问题转换:在一个序列中按要求修改端点,问最少修改多少次区间全部为0

    把原来的每个数转化为差分形式,注意要多加一个b[0]=b[0]^b[1],然后我们发现假设修改

    a[1]-a[5]的区间,那么在差分中实际影响的是b[0],b[5]两个值。

    同时有一条显然的性质,差分数组中的1是偶数个。

    然后再次转化问题:

    我们已经知道每种操作的长度(实际在差分数组中长度+1,自己思考)

    那么我们可以给数与数连边,连边长度为一,当两个1相遇后,相当于反转,变为0

    那么我们将问题转化为图论问题:在n个节点图中,每个节点最多m个边,求出两两最短距离,

    然后两个1相遇后全为0,求变为1的最小贡献

    然后跑最短路

    最后我们发现k的值很小,可以转为状压DP的形式

    总的复杂度nmk+(k^2)*(2^k)

      1 #include<iostream>
      2 #include<cstdio>
      3 #include<cstring>
      4 #include<string>
      5 #include<map>
      6 #include<vector>
      7 #include<set>
      8 #include<algorithm>
      9 #include<cmath>
     10 #include<queue>
     11 #define MAXN 3000001
     12 using namespace std;
     13 int a[MAXN],sum[MAXN];
     14 int c[MAXN];
     15 int head[MAXN],tot;
     16 struct node{int to,n;}e[2700000*2];
     17 void add(int u,int v)
     18 {
     19      e[++tot].to=v;e[tot].n=head[u];head[u]=tot;
     20 }
     21 int n,k,m;
     22 int vis[MAXN];
     23 int dis[301][301];
     24 int spfa_dis[MAXN];
     25 int the_1[MAXN];
     26 int belong[MAXN];
     27 void spfa(int root)
     28 {
     29     queue<int>q;
     30     memset(vis,0,sizeof(vis));
     31     memset(spfa_dis,0x3f3f3f,sizeof(spfa_dis));
     32     q.push(root);
     33     spfa_dis[root]=0;
     34     while(!q.empty())
     35     {
     36          int x=q.front();q.pop();vis[x]=0;
     37          for(int i=head[x];i;i=e[i].n)
     38          {
     39              int to=e[i].to;
     40              if(vis[to])continue;
     41              if(spfa_dis[to]>spfa_dis[x]+1)
     42              {
     43                  spfa_dis[to]=spfa_dis[x]+1;
     44                  if(vis[to]==0)
     45                  {
     46                      q.push(to);
     47                      vis[to]=1;
     48                  }
     49              }
     50          }
     51     }
     52     for(int i=1;i<=the_1[0];++i)
     53     {
     54          int ci=the_1[i];
     55          dis[belong[root]][belong[ci]]=spfa_dis[ci];
     56          dis[belong[ci]][belong[root]]=spfa_dis[ci];         
     57          //printf("dis[%d][%d]=%d
    ",belong[root],belong[ci],spfa_dis[ci]);
     58     }
     59 }
     60 void init()
     61 {
     62      for(int i=0;i<=n;++i)//sum[i]=a[i]^a[i+1]
     63      {
     64          for(int j=1;j<=m;++j)
     65          {
     66              int me=i;
     67              int l=i-c[j];
     68              if(l>=0)
     69              {
     70                   add(i,l);
     71                   //printf("add i=%d l=%d
    ",i,l);
     72              }
     73              int r=i+c[j];
     74              if(r<=n)
     75              {
     76                   add(i,r);
     77                   //printf("add i=%d r=%d
    ",i,r);
     78              }
     79          }
     80      }
     81      for(int i=0;i<=n;++i)
     82      {
     83          if(sum[i]==1)
     84          spfa(i);
     85      }
     86 }
     87 int fir=0,base[30];
     88 int f[1<<18];
     89 void DP()
     90 {
     91      for(int i=0;i<=n;++i)
     92      {
     93          fir|=sum[i]<<i;
     94      }
     95      base[0]=1;
     96      for(int i=1;i<=n;++i)
     97      {
     98           base[i]=base[i-1]<<1;
     99      }
    100      memset(f,0x3f3f3f,sizeof(f));
    101      f[base[the_1[0]]-1]=0;
    102      for(int i=base[the_1[0]]-1;i>=0;--i)
    103      {
    104          int ci=i;
    105         // printf("sr=%d
    ",i);
    106          for(int l=1;l<=the_1[0];++l)
    107          {
    108               if(((ci>>(l-1))&1)==1)
    109               {
    110                    for(int r=l+1;r<=the_1[0];++r)
    111                    {
    112                         if(((ci>>(r-1))&1)==1)
    113                         {
    114                             f[i^base[l-1]^base[r-1]]=min(f[i^base[l-1]^base[r-1]],f[i]+dis[l][r]);
    115                             //printf("state=%d l=%d r=%d %d
    ",f[i^base[l-1]^base[r-1]],l,r,dis[l][r]);
    116                         }
    117                    }
    118               }
    119          }
    120      }
    121      printf("%d
    ",f[0]);
    122 }
    123 signed main()
    124 {
    125      scanf("%d%d%d",&n,&k,&m);
    126      for(int i=1;i<=k;++i)
    127      {
    128           int x;
    129           scanf("%d",&x);
    130           a[x]=1;
    131      }
    132      for(int i=0;i<=n;++i)
    133      {
    134           sum[i]=a[i]^a[i+1];
    135           if(sum[i]==1)
    136           {
    137               the_1[++the_1[0]]=i;
    138               belong[i]=the_1[0];
    139           }
    140           //printf("sum[%d]=%d
    ",i,sum[i]);
    141      }
    142      for(int i=1;i<=m;++i)
    143      {
    144           scanf("%d",&c[i]);
    145      }
    146      init();
    147      DP();
    148 }
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