AcWing 291. 算法基础班--第五章--P169 蒙德里安的梦想(状态压缩DP)
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中等
作者:
初静
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2021-03-14 11:01:31
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有图的题解
/*
下文对 if((j&k )==0 && st[ j| k] ) 有清晰的解释!!!
*/
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=12, M = 1<< N;
long long f[N][M] ;// 第一维表示列, 第二维表示所有可能的状态
bool st[M]; //存储每种状态是否有奇数个连续的0,如果奇数个0是无效状态,如果是偶数个零置为true。
//vector<int > state[M]; //二维数组记录合法的状态
vector<vector<int>> state(M); //两种写法等价:二维数组
int m , n;
int main(){
while(cin>>n>>m, n||m){ //读入n和m,并且不是两个0即合法输入就继续读入
//第一部分:预处理1
//对于每种状态,先预处理每列不能有奇数个连续的0
for(int i=0; i< 1<<n; i++){
int cnt =0 ;//记录连续的0的个数
bool isValid = true; // 某种状态没有奇数个连续的0则标记为true
for(int j=0;j<n;j++){ //遍历这一列,从上到下
if( i>>j &1){ //i>>j位运算,表示i(i在此处是一种状态)的二进制数的第j位; &1为判断该位是否为1,如果为1进入if
if(cnt &1) { //这一位为1,看前面连续的0的个数,如果是奇数(cnt &1为真)则该状态不合法
isValid =false;break;
}
cnt=0; // 既然该位是1,并且前面不是奇数个0(经过上面的if判断),计数器清零。//其实清不清零没有影响
}
else cnt++; //否则的话该位还是0,则统计连续0的计数器++。
}
if(cnt &1) isValid =false; //最下面的那一段判断一下连续的0的个数
st[i] = isValid; //状态i是否有奇数个连续的0的情况,输入到数组st中
}
//第二部分:预处理2
// 经过上面每种状态 连续0的判断,已经筛掉一些状态。
//下面来看进一步的判断:看第i-2列伸出来的和第i-1列伸出去的是否冲突
for(int j=0;j< 1<<n;j++){ //对于第i列的所有状态
state[j].clear(); //清空上次操作遗留的状态,防止影响本次状态。
for(int k=0;k< 1<<n;k++){ //对于第i-1列所有状态
if((j&k )==0 && st[ j| k] ) // 第i-2列伸出来的 和第i-1列伸出来的不冲突(不在同一行)
//解释一下st[j | k]
//已经知道st[]数组表示的是这一列没有连续奇数个0的情况,
//我们要考虑的是第i-1列(第i-1列是这里的主体)中从第i-2列横插过来的,还要考虑自己这一列(i-1列)横插到第i列的
//比如 第i-2列插过来的是k=10101,第i-1列插出去到第i列的是 j =01000,
//那么合在第i-1列,到底有多少个1呢?自然想到的就是这两个操作共同的结果:两个状态或。 j | k = 01000 | 10101 = 11101
//这个 j|k 就是当前 第i-1列的到底有几个1,即哪几行是横着放格子的
state[j].push_back(k); //二维数组state[j]表示第j行,
//j表示 第i列“真正”可行的状态,如果第i-1列的状态k和j不冲突则压入state数组中的第j行。
//“真正”可行是指:既没有前后两列伸进伸出的冲突;又没有连续奇数个0。
}
}
//第三部分:dp开始
memset(f,0,sizeof f); //全部初始化为0,因为是连续读入,这里是一个清空操作。类似上面的state[j].clear()
f[0][0]=1 ;// 这里需要回忆状态表示的定义,按定义这里是:前第-1列都摆好,且从-1列到第0列伸出来的状态为0的方案数。
//首先,这里没有-1列,最少也是0列。其次,没有伸出来,即没有横着摆的。即这里第0列只有竖着摆这1种状态。
for(int i=1;i<= m;i++){ //遍历每一列:第i列合法范围是(0~m-1列)
for(int j=0; j< 1<<n; j++){ //遍历当前列(第i列)所有状态j
for( auto k : state[j]) // 遍历第i-1列的状态k,如果“真正”可行,就转移
f[i][j] += f[i-1][k]; // 当前列的方案数就等于之前的第i-1列所有状态k的累加。
}
}
//最后答案是什么呢?
//f[m][0]表示 前m-1列都处理完,并且第m-1列没有伸出来的所有方案数。
//即整个棋盘处理完的方案数
cout<< f[m][0]<<endl;
}
}
作者:lishizheng
链接:https://www.acwing.com/solution/content/28088/
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