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  • POJ Corn Fields 状态压缩DP基础题

    题目链接:http://poj.org/problem?id=3254
    题目大意(名称什么的可能不一样,不过表达的意思还是一样的):
    种玉米
    王小二从小学一年级到现在每次考试都是班级倒数第一名,他的爸爸王大强觉得读书对于王小二来说应该是没有出路了,于是决定让王小二继承自己的衣钵,从事一份非常有前途的工作——种玉米。王大强是一位富有的农场主,他拥有一块 M*N 平方米的矩形田地专门用来种玉米(1<=M,N<=12)。这个玉米地被分成了 M*N 个,每个格子是一个大小为1平方米的格子。这块玉米地中有一些格子因为还没有开垦,所以上面长满了岩石,所以这些格子是不适合种玉米的。相邻的格子也是不能同时种玉米的,因为如果这么做了的话,两个格子区域的玉米因为相互抢夺土壤里面的资源结果会都长不好。
    虽然王小二的成绩不好,但是他是一个喜欢思考的人,他想要知道一共有多少种可行的方式来种玉米。

    输入

    第一行包括两个正数M和N。
    接下来M行每行包含N个整数,数字1表示这个格子是适合种玉米的,数字0表示这个格子不适合种玉米。

    输出

    输出一个整数,表示种玉米的方案数。(除 100,000,000 取模)

    样例输入

    2 3
    1 1 1
    0 1 0
    

    样例输出

    9
    

    题目分析:这道题目可以用状态压缩DP来处理。
    dp[i][j] 表示第i行的状态取为j的时候的方案总数,那么这个j的状态是什么意思呢?
    j虽然是一个整数,但是它其实表示的是一行的所有二进制状态。
    比如,如果我们某一行的三个格子分别是:种、不种、种,我们用 1 表示“种”,用 0 表示“不种”, 那么这一行其实可以表示成 1,0,1 对应的二进制数就是 101 ,这个数对应的十进制的数就是 1*4+0*2+1*1 = 5
    我们还要过滤一下每一行的状态,第i行的状态j成立的条件是:

    • j对应的状态上没有在有岩石的格子上种玉米;
    • j对应的状态不会有连续的两列上种玉米。

    这两点我在代码上面有比较明确的体现。
    然后我们就可以得到状态转移方程:

    dp[i][j] = 1, 其中i==0(第0行),j是第i行的合理状态(满足上面提到的两个条件)
    dp[i][j] = sum(dp[i-1][k]),其中i>0,j是第i行的合理状态,k是第i-1行的所有合理状态的集合,并且j和k状态满足关系式:j&k==0,对应的字面意思就是不存在连续的两行同一列都种着玉米
    

    最后的结果就是 sum(dp[M-1][j]),其中j对应第M-1的所有合理状态。

    代码:

    #include <iostream>
    #include <vector>
    #include <cstring>
    using namespace std;
    const int maxn = 13;
    const int MOD = 100000000;
    
    int M, N, dp[maxn][1<<maxn], g[maxn][maxn];
    vector<int> states[maxn];
    
    void test() {
        for (int i = 0; i < M; i ++) {
            cout << (i+1) << "(" << states[i].size() << "): ";
            int sz = states[i].size();
            for (int j = 0; j < sz; j ++) {
                if (j) cout << ",";
                cout << states[i][j];
            }
            cout << endl;
        }
        cout << "check:" << endl;
        for (int i = 0; i < states[M-1].size(); i ++) {
            if (dp[M-1][i]) {
                cout << "	" << i << " : " << dp[M-1][i] << endl;
            }
        }
    }
    
    int main() {
        while (cin >> M >> N) {
            memset(dp, 0, sizeof(dp));
            for (int i = 0; i < M; i ++) {
                for (int j = 0; j < N; j ++) {
                    cin >> g[i][j];
                }
            }
            for (int i = 0; i < M; i ++) {
                states[i].clear();
                for (int j = 0; j < (1<<N); j ++) {
                    bool flag = true;
                    // 判断是否在岩石上种了玉米
                    for (int k = 0; k < N; k ++) {
                        if (g[i][k] == 0 && j&(1<<k)) {
                            flag = false;
                            break;
                        }
                    }
                    // 判断是否相邻的格子都种了玉米
                    if (flag) {
                        for (int k = 0; k < N-1; k ++) {
                            if (j&(1<<k) && j&(1<<(k+1))) {
                                flag = false;
                                break;
                            }
                        }
                    }
                    if (flag) {
                        states[i].push_back(j);
                    }
                }
            }
            int sum = 0;
            for (int i = 0; i < M; i ++) {
                int sz = states[i].size();
                for (int j = 0; j < sz; j ++) {
                    int p = states[i][j];
                    if (i == 0) dp[i][p] = 1;
                    else {
                        int sz2 = states[i-1].size();
                        for (int k = 0; k < sz2; k ++) {
                            int q = states[i-1][k];
                            if (!(p&q)) {
                                dp[i][p] += dp[i-1][q];
                                dp[i][p] %= MOD;
                            }
                        }
                    }
                    if (i == M-1) {
                        sum += dp[i][p];
                        sum %= MOD;
                    }
                }
            }
            cout << sum << endl;
            // test();
        }
        return 0;
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/zifeiy/p/10716427.html
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