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  • POJ2411 Mondriaan's Dream 状态压缩DP

      题目链接:http://poj.org/problem?id=2411

      啪啦啪啦敲了80+行,1A。结果看Discuss,别人20行就解决了= =!,果然是我想复杂了。我的状态压缩效果不是很好,貌似很挫,因为状态考虑得太多了,没有类化,用了2bit的空间来表示每个格子的状态即当前放的是横向01,没放00,竖向11。而且状态转移的时候考虑的是从后面来判断前面的状态是否可行,这样的话每行就多记录了些状态(需要记录格子为空的情况)。

      其实简单的做法就是从前一状态推向后一状态,用0表示当前格子放置了,1表示当前格子放置的是竖向的,而且是向下凸出的。状态转移方程:f[k][i]=sum{f[k-1][j]}(i和j状态需匹配),这样的话转移的状态就少了很多,而且操作很方便。一般的做法就是先用DFS搜索出status,然后再来判断匹配。其实这里有个很好的技巧,可以避免先用DFS来找出status。我是从Discuss那份20行代码里学的,从状态的每个位开始,然后遍历每个状态,根据当前状态来确定后继状态,知道遍历完,具体看下面:

    算法核心:  //摘自:http://www.cppblog.com/kill-myself/
          利用二进制状态压缩保存后n个格子是否放置,利用位运算可以更高效率地状态转移(在本程序中,第i位二进制保存:后n个格子中,在第i列的格子是否已填)。由于可以由前一个格子状态转移,利用滚动数组节省空间。
    具体算法:
          1、由于每个格子都要填满,所以穷举每个格子。
          2、每个格子的状态可以由前一个格子的状态转移得到
                    a,如果前一个格子某状态中当前格子已填,直接加在当前格子的相应的状态中。
                    b,如果前一个格子某状态中当前格子未填,加在竖放的状态中。
                    c,如果前一个格子某状态中当前格子未填,下一个格子未放,且不是最后一列,加在横放的状态中

      代码如下:

     1 #include<cstdio>
     2 #include<string.h>
     3 long long f[2][4100],a,b,n,m,k,j,p;
     4 int main(){
     5    while(scanf("%d%d",&n,&m),memset(f,0,sizeof(f)),f[0][0]=p=1,a=n>m?n:m,b=n+m-a){
     6       while(a--)
     7        for(j=0;++j<=b;memset(f[p=1-p],0,sizeof(f[p])))
     8            for(k=(1<<b);--k+1;)
     9               if(k&1<<j-1)
    10                  f[p][k&~(1<<j-1)]+=f[1-p][k];
    11               else{
    12                    f[p][k|1<<j-1]+=f[1-p][k];
    13                    if(j<b&&!(k&1<<j))
    14                       f[p][k|1<<j]+=f[1-p][k];
    15               }
    16       printf("%lld\n",f[1-p][0]);
    17    }
    18 }

         Orz一下...........

      顺便说一下,本题还可用矩阵乘法来做,对于亿量级数据,矩阵+二分可以秒杀。基本方法就是转化成图论来做,找经过n条边的回路。可参考:Matrix67<十个利用矩阵乘法解决的经典题目>

     我的搓代码:

     1 //STATUS:C++_AC_1047MS_3592KB
     2 #include<stdio.h>
     3 #include<stdlib.h>
     4 #include<string.h>
     5 #include<math.h>
     6 #include<iostream>
     7 #include<string>
     8 #include<algorithm>
     9 #include<vector>
    10 #include<queue>
    11 #include<stack>
    12 #include<map>
    13 using namespace std;
    14 #define LL __int64
    15 #define pii pair<int,int>
    16 #define Max(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
    17 #define Min(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
    18 #define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
    19 #define lson l,mid,rt<<1
    20 #define rson mid+1,r,rt<<1|1
    21 const int N=14010,INF=0x3f3f3f3f,MOD=1999997;
    22 const LL LLNF=0x3f3f3f3f3f3f3f3fLL;
    23 
    24 int sta[N],q[N][90],cou[N];
    25 LL f[12][N];
    26 int n,m,stacou;
    27 
    28 void dfs(int cur,int a,int one)
    29 {
    30     if(cur==m){
    31         if(one)f[0][stacou]=1;
    32         sta[stacou++]=a;
    33         return;
    34     }
    35     dfs( cur+1,a,one&one);
    36     dfs( cur+1,a|(1<<(cur<<1)),0 );
    37     if(cur+2<=m)dfs( cur+2,a|(15<<(cur<<1)),one&one );
    38     return;
    39 }
    40 
    41 void match()
    42 {
    43     int i,j,p,ok;
    44     for(i=0;i<stacou;i++){
    45         for(j=0;j<stacou;j++){
    46             for(p=0,ok=1;p<m;p++){
    47                 if( (sta[i]&(1<<(p<<1)))==0 && (sta[j]&(1<<(p<<1)))!=0 )continue;
    48                 else if( (sta[i]&(3<<(p<<1)))==(1<<(p<<1))
    49                    && (sta[j]&(1<<(p<<1)))==0 )continue;
    50                 else if( (sta[i]&(3<<(p<<1)))==(3<<(p<<1))
    51                     && sta[j]&(3<<(p<<1)) )continue;
    52                 else {ok=0;break;}
    53             }
    54             if(ok)q[i][cou[i]++]=j;
    55         }
    56     }
    57 }
    58 
    59 int main()
    60 {
    61  //   freopen("in.txt","r",stdin);
    62     int k,i,j,ok;
    63     LL ans;
    64     while(~scanf("%d%d",&n,&m) && (n||m))
    65     {
    66         if((n*m)&1){printf("0\n");continue;}
    67         if(m>n)n^=m^=n^=m;
    68         ans=0;
    69         mem(f,0);
    70         mem(cou,0);
    71         stacou=0;
    72         dfs(0,0,1);
    73         match();
    74         for(k=1;k<n;k++){
    75             for(i=0;i<stacou;i++){
    76                 for(j=0;j<cou[i];j++)
    77                     f[k][i]+=f[k-1][q[i][j]];
    78             }
    79         }
    80         k--;
    81         for(i=0;i<stacou;i++){
    82             for(j=0,ok=1;j<m;j++){
    83                 if( (sta[i]&(1<<(j<<1)))==0){ok=0;break;};
    84             }
    85             if(ok)ans+=f[k][i];
    86         }
    87 
    88         printf("%I64d\n",ans);
    89     }
    90     return 0;
    91 }
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