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poj - 1185 炮兵阵地 状压DP 解题报告
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Description
假设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可以攻击到的区域:沿横向左右各两格,沿纵向上下各两格。图上其他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。
如今,将军们规划怎样部署炮兵部队,在防止误伤的前提下(保证不论什么两支炮兵部队之间不能互相攻击。即不论什么一支炮兵部队都不在其它支炮兵部队的攻击范围内),在整个地图区域内最多可以摆放多少我军的炮兵部队。
Input
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
Sample Input
5 4 PHPP PPHH PPPP PHPP PHHP
Sample Output
6
题解:
假设用 dp[i]表示前i行所能放的最多炮兵数目, 是否能形成递推关系? 显然不能。由于不满足无后效性。
依照加限制条件加维度的思想,加个限制条件:dp[i][j]表示第i行的炮兵布局为j的前提下,前i行所能放的最多炮兵数目布局为j体现了状态压缩。j是个10位二进制数,表示一行炮兵的一种布局。有炮兵的位置。相应位为1。没有炮兵的位置,相应位为0。
依旧不满足无后效性。因仅从 dp[i-1][k] (k = 0…1024) 无法推出dp[i][j]。达成 dp[i-1][k]可能有多种方案,有的方案同意第i行布局为j,有的方案不同意第i行布局为j,然而却没有信息能够用来进行分辨。
再加限制条件,再加一维:dp[i][j][k]表示第i行布局为j,第i-1行布局为k时,前i行的最多炮兵数目。
1)j,k这两种布局必须相容。否则 dp[i][j][k] = 0
2) dp[i][j][k] = max{dp[i-1][k][m], m = 0...1023} + Num(j), Num(j)为布局j中炮兵的数目, j和m必须相容, k和m必须相容。此时满足无后效性。
3) 初始条件:dp[0][j][0] = Num(j)dp[1][i][j] = max{dp[0][j][0]} + Num(i)
问题:dp数组为:int dp[100][1024][1024], 太大,时间复杂度和空间复杂度都太高。
解决:每一行里最多能放4个炮兵。就算全是平地,能放炮兵的方案数目也不超过60(用一遍dfs能够所有求出)算出一行在全平地情况下所有炮兵的排列方案,存入数组 state[70]int dp[100][70][70] 足矣。
dp[i][j][k]表示第i行布局为state[j],第i-1行布局为state[k]时,前i行的最多炮兵数目。
參考代码:
#include <cstdio> #include <iostream> #include <cstring> #include <algorithm> using namespace std; const int N = 105; int Map[N]; int dp[N][65][65]; int s[N], num[N]; int n, m, p; bool check(int x) { if(x & (x >> 1)) return false; if(x & (x >> 2)) return false; return true; } int Count(int x) { int i = 1, ans = 0; while(i <= x) { if(x & i) ans++; i <<= 1; } return ans; } void Init() { p = 0; memset(s, 0, sizeof(s)); memset(num, 0, sizeof(num)); for(int i = 0; i < (1 << m); i++) { if(check(i)) { s[p] = i; num[p++] = Count(i); } } } int main() { char ch; int T; scanf("%d%d", &n, &m); if(!n && !m) { printf("0\n"); } else{ memset(dp, 0, sizeof(dp)); memset(Map, 0, sizeof(Map)); for(int i = 0; i < n; i++) { for(int j = 0; j < m; j++) { cin >> ch; if(ch == ‘H‘) Map[i] = Map[i] | (1 << (m - 1 - j)); //P为0,H为1 } } Init(); // printf("p = %d\n", p); // for(int i = 0; i < p; i++) { // printf("s[%d] = %d, num[%d] = %d\n", i, s[i], i, num[i]); // } for(int i = 0; i < p; i++) { if(!(Map[0] & s[i])) dp[0][i][0] = num[i]; } for(int i = 0; i < p; i++) { if(!(Map[1] & s[i])) { for(int j = 0; j < p; j++) { if((!(s[i] & s[j]))) { dp[1][i][j] = max(dp[1][i][j], dp[0][j][0] + num[i]); } } } } for(int r = 2; r < n; r++) { for(int i = 0; i < p; i++) { if(!(s[i] & Map[r])) { for(int j = 0; j < p; j++) { if(!(s[j] & Map[r-1])) { if(!(s[i] & s[j])) { for(int k = 0; k < p; k++) { if(!(s[k] & Map[r-2])) { if(!(s[j] & s[k])) { if(!(s[i] & s[k])) { dp[r][i][j] = max(dp[r][i][j], dp[r-1][j][k] + num[i]); } } } } } } } } } } int ans = 0; for(int i = 0; i < p; i++) { for(int j = 0; j < p; j++) { if(ans < dp[n-1][i][j]) ans = dp[n-1][i][j]; } } printf("%d\n", ans); } return 0; }
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