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  • POJ1185 炮兵阵地 状态压缩DP

    B - 炮兵阵地
    Time Limit:2000MS     Memory Limit:65536KB     64bit IO Format:%I64d & %I64u
    Appoint description: 

    Description

    司令部的将军们打算在N*M的网格地图上部署他们的炮兵部队。一个N*M的地图由N行M列组成,地图的每一格可能是山地(用"H" 表示),也可能是平原(用"P"表示),如下图。在每一格平原地形上最多可以布置一支炮兵部队(山地上不能够部署炮兵部队);一支炮兵部队在地图上的攻击范围如图中黑色区域所示: 

    如果在地图中的灰色所标识的平原上部署一支炮兵部队,则图中的黑色的网格表示它能够攻击到的区域:沿横向左右各两格,沿纵向上下各两格。图上其它白色网格均攻击不到。从图上可见炮兵的攻击范围不受地形的影响。 
    现在,将军们规划如何部署炮兵部队,在防止误伤的前提下(保证任何两支炮兵部队之间不能互相攻击,即任何一支炮兵部队都不在其他支炮兵部队的攻击范围内),在整个地图区域内最多能够摆放多少我军的炮兵部队。 

    Input

    第一行包含两个由空格分割开的正整数,分别表示N和M; 
    接下来的N行,每一行含有连续的M个字符('P'或者'H'),中间没有空格。按顺序表示地图中每一行的数据。N <= 100;M <= 10。

    Output

    仅一行,包含一个整数K,表示最多能摆放的炮兵部队的数量。

    Sample Input

    5 4
    PHPP
    PPHH
    PPPP
    PHPP
    PHHP

    Sample Output

    6


    转自 :http://chuanwang66.iteye.com/blog/1467227

    1. 为何状态压缩:

        棋盘规模为n*m,且m≤10,如果用一个int表示一行上棋子的状态,足以表示m≤10所要求的范围。故想到用int s[num]。至于开多大的数组,可以自己用DFS搜索试试看;也可以遍历0~2^m-1,对每个数值的二进制表示进行检查;也可以用数学方法(?)

    2. 如何构造状态:

        当然,在此之前首先要想到用DP(?)。之后,才考虑去构造状态函数f(...)。

        这里有一个链式的限制 :某行上的某个棋子的攻击范围是2。即,第r行的状态s[i],决定第r-1行只能取部分状态s[p];同时,第r行的状态s[i],第r-1行状态s[p],共同决定第r-2行只能取更少的状态s[q]。当然,最后对上面得到的候选s[i], s[p], s[q],还要用地形的限制去筛选一下即可。

        简言之,第r行的威震第r-2行,因此在递推公式(左边=右边)中,必然同时出现r,和r-2两个行标;由于递推公式中行标是连续出现的,故在递推公式中必然同时出现r, r-1和r-2三个行标。由于在递推公式中左边包含一个f(...),右边包含另一个f(...),根据抽屉原理,r, r-1, r-2中至少有两个在同一个f(...)中,因此状态函数中必然至少包括相邻两行的行号作为两个维度。这就是为什么状态函数要涉及到两(相邻的)行,而不是一行。能想到的最简单形式如下:

        dp[r][i][p]:第r行状态为s[i],第r-1行状态为s[p],此时从第0行~第r行棋子的最大数目为dp[r][i][p]

        递推公式:

                                                    s[p]影响到s[q]的选取

                                                              ----

                                                             |    |

                      dp[r][i][p]=max{dp[r-1][p][q]}+sum[j], 其中sum[j]是状态s[j]中1的个数

                               |   |                             |

                               ----                             |

                   s[i]影响到s[p]的选取                 |

                               |                                 |

                               ----------------------------

    转自:http://www.cnblogs.com/ZShogg/archive/2013/05/11/3072534.html

    题意:给出一张n*m的地图,'H'表示高地,不能部署炮兵,'P'表示平原,可以部署炮兵,炮兵之间必须保持横向、纵向至少2个格子的距离,保证没有误伤。问最多可以部署多少炮兵。

    分析:

    1.可以用一个32位整数存每一行的状态(二进制上1表示有布置炮兵,0表示没有布置炮兵),由于每一行的状态都要前两行的状态来决定,因此真正的一个状态应该包含本行的状态和上一行的状态,用dp[x][i][j]表示第x行上状态i,x-1行状态为j的最优解。

    2.每一行的状态其实只有60种,可以直接暴力搜索出来,把这60种状态按二进制递增顺序(排序目的是方便确定状态没有超出n*m的范围)存到数组state[]中,计算好每种状态中能部署炮兵的数目,存到get[]数组。

    3.地图转换成一个二进制的数组,即一个整数表示一行的地形(1表示高地,0表示平原)。因此一个状态能否存在的一个条件是state[i] & map[x] == 0,这样是合法的.  (注意取反存,方便判断)

    4.状态转移方程为dp[x][i][j] = max(dp[x - 1][j][k] + get[i],dp[x][i][j]),条件是state[i] & map[x] == 0 ,state[i] & state[j] == 0,state[i] & state[k] == 0,而且存在dp[x - 1][j][k]。把不存在的dp[x][i][j]标为-1.

    PS:看了discuss发现还可以用最大点独立集来做。

    上面的链接 还有相关滚动数组的做法,orz。

    经典就是经典啊~~~~~

    注意点:

    1.状态涉及本行与上行。

    2.需要先筛选一遍可行状态,不然会T。

    3.要将地形压缩,不然会T。压缩时取反,高地表示1.

    4.还可以用滚动数组做~~

      1 #include<iostream>
      2 #include<cstring>
      3 #include<cstdlib>
      4 #include<cstdio>
      5 #include<algorithm>
      6 #include<cmath>
      7 #include<queue>
      8 #include<map>
      9 #include<vector>
     10 
     11 #define N 10005
     12 #define M 100000
     13 #define mod 1000000007
     14 #define mod2 100000000
     15 #define ll long long
     16 #define maxi(a,b) (a)>(b)? (a) : (b)
     17 #define mini(a,b) (a)<(b)? (a) : (b)
     18 
     19 using namespace std;
     20 
     21 int n,m;
     22 char s[110][20];
     23 int dp[110][110][110];
     24 int a[110];
     25 int ans;
     26 int tot;
     27 int cc[ (1<<10)+10 ];
     28 int ok[ (1<<10)+10 ];
     29 
     30 void ini1()
     31 {
     32     int i,j;
     33     for(i=0;i<(1<<10);i++){
     34         for(j=0;j<10;j++){
     35             if( ( (i&(1<<j))!=0) ){
     36                 cc[i]++;
     37             }
     38         }
     39     }
     40 }
     41 
     42 bool isok(int x)
     43 {
     44     if(x&(x<<1))return false;
     45     if(x&(x<<2))return false;
     46     return true;
     47 }
     48 
     49 
     50 void ini2()
     51 {
     52     memset(ok,0,sizeof(ok));
     53     for(int i=0;i<(1<<m);i++) //i枚举所有m位的二进制数
     54     {
     55         if(isok(i))
     56         {
     57             ok[tot]=i;
     58             tot++;
     59         }
     60     }
     61 }
     62 
     63 void ini()
     64 {
     65     int i,j;
     66     ans=0;
     67    // tot=1<<m;
     68     tot=0;
     69     ini2();
     70     memset(dp,0,sizeof(dp));
     71     memset(a,0,sizeof(a));
     72     for(i=1;i<=n;i++){
     73         scanf("%s",s[i]);
     74     }
     75     //a[0]=a[1]=tot-1;
     76     for(i=1;i<=n;i++){
     77         for(j=0;j<m;j++){
     78             if( s[i][ j ]=='H' ){
     79                 a[i]+=(1<<j);
     80             }
     81         }
     82     }
     83 
     84    // for(i=1;i<=n;i++){
     85     //    printf("  i=%d a=%d
    ",i,a[i]);
     86     //}
     87 }
     88 
     89 
     90 void solve()
     91 {
     92     int o,i,j,k;
     93     for(i=1;i<=n;i++){
     94         for(o=0;o<tot;o++){
     95             if( (ok[o] & a[i] )!=0 ) continue;
     96             if(i==1){
     97                 dp[i][o][0]=cc[ ok[o] ];continue;
     98             }
     99             for(j=0;j<tot;j++){
    100                 if( (ok[j] & a[i-1] )!=0 ) continue;
    101                 if( (ok[o] & ok[j] )!=0 ) continue;
    102                 for(k=0;k<tot;k++){
    103                     if( (ok[k] & a[i-2] )!=0 ) continue;
    104                     if( (ok[o] & ok[k] )!=0 ) continue;
    105                     if( (ok[j] & ok[k] )!=0 ) continue;
    106                     //printf("   i=%d o=%d j=%d k=%d cco=%d ccj=%d dp=%d
    ",i,ok[o],ok[j],ok[k],cc[ ok[o] ],cc[ ok[j] ],dp[i-2][ok[k]]);
    107                     dp[i][o][ j ]=max(dp[i][ o ][ j ],cc[ ok[o] ]+dp[i-1][ j ][ k ]);
    108                 }
    109             }
    110         }
    111     }
    112 
    113     i=n;
    114     for(o=0;o<tot;o++){
    115         for(j=0;j<tot;j++)
    116         ans=max(ans,dp[i][ o ][ j ]);
    117     }
    118 
    119     //for(i=1;i<=n;i++){
    120    //     for(o=0;o<tot;o++) printf(" i=%d o=%d dp=%d
    ",i,ok[o],dp[i][ok[o]]);
    121    // }
    122 }
    123 
    124 int main()
    125 {
    126     ini1();
    127     //freopen("data.in","r",stdin);
    128     //freopen("data.out","w",stdout);
    129     //scanf("%d",&T);
    130    // for(int cnt=1;cnt<=T;cnt++)
    131    // while(T--)
    132     while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF)
    133     {
    134         ini();
    135         solve();
    136         printf("%d
    ",ans);
    137        // printf("%d
    ",ma);
    138         //cout<<tot<<endl;
    139     }
    140 
    141     return 0;
    142 }
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