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  • 二进制状态压缩DP

    描述
    给定一张 n 个点的带权无向图,点从 0~n-1 标号,求起点 0 到终点 n-1 的最短Hamilton路径。 Hamilton路径的定义是从 0 到 n-1 不重不漏地经过每个点恰好一次。
    输入格式
    第一行输入整数n。

    接下来n行每行n个整数,其中第i行第j个整数表示点i到j的距离(记为a[i,j])。

    对于任意的x,y,z,数据保证 a[x,x]=0,a[x,y]=a[y,x] 并且 a[x,y]+a[y,z]>=a[x,z]。

    输出格式
    输出一个整数,表示最短Hamilton路径的长度。

    数据范围
    1≤n≤20
    0≤a[i,j]≤107
    输入样例:
    5
    0 2 4 5 1
    2 0 6 5 3
    4 6 0 8 3
    5 5 8 0 5
    1 3 3 5 0
    输出样例:
    18



    一看到这道题目的时后我们一眼就觉得这是一道搜索题,但是我们仔细分析一下时间复杂度:
    头尾都是确定的,因此我们要对中间的(n - 2)个数进行全排列,大概就是(n - 2)!次方次排列,于是我们自然而然的就想到了用DP来绝决这个问题,但是用DP我们又该怎么样来表示这之间的状态呢。

    每一个位置我们用0,1,来表示。0代表没走过,1代表已近走过,
    由此我们就有了状态转移方程。
    DP[A][j] = min(DP[A][j], DP[B][k] + value[k][j])
    其中AB,分别时两个集合。B集合加上点 j 等于A集合。
    每个状态用其第几位的二进制是0或者1来表示
    我们有了下面的代码

    #include<iostream>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    const int maxn = (1 << 20) + 10;
    int dp[maxn][22], value[22][22], n;
    int main() {
    	cin >> n;
    	for(int i = 0; i < n; i++)
    		for(int j = 0; j < n; j++)
    			cin >> value[i][j];
    	memset(dp, 0x3f, sizeof dp);
    	dp[1][0] = 0;
    	for(int i = 0; i < 1 << n; i++)
    		for(int j = 0; j < n; j++)
    			if(i >> j & 1)
    				for(int k = 0; k < n; k++)
    					if(i - (1 << j) >> k & 1)
    						dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i - (1 << j)][k] + value[k][j]);
    	cout << dp[(1 << n) - 1][n - 1] << endl;
    	return 0;
    }
    
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