Travelling HDU - 3001

本文介绍了一种解决旅行路径最小费用问题的方法,考虑到每个城市最多访问两次且存在重边的情况,利用三进制状态量进行优化求解。

After coding so many days,Mr Acmer wants to have a good rest.So travelling is the best choice!He has decided to visit n cities(he insists on seeing all the cities!And he does not mind which city being his start station because superman can bring him to any city at first but only once.), and of course there are m roads here,following a fee as usual.But Mr Acmer gets bored so easily that he doesn’t want to visit a city more than twice!And he is so mean that he wants to minimize the total fee!He is lazy you see.So he turns to you for help.
Input
There are several test cases,the first line is two intergers n(1<=n<=10) and m,which means he needs to visit n cities and there are m roads he can choose,then m lines follow,each line will include three intergers a,b and c(1<=a,b<=n),means there is a road between a and b and the cost is of course c.Input to the End Of File.
Output
Output the minimum fee that he should pay,or -1 if he can’t find such a route.
Sample Input
2 1
1 2 100
3 2
1 2 40
2 3 50
3 3
1 2 3
1 3 4
2 3 10
Sample Output
100
90
7

这题真的好坑,竟然有重边,题目也没说,wa了好久,现在终于ac了,新东西是这个是一个三进制的状态量了,和2进制直接操作有点区别

代码

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include <iostream>
#include<cmath>
#include <string>
#define mod 9973
#define MAXN 0x1f1f1f1f
using namespace std;
int bit[]={0,1,3,9,27,81,243,729,2187,6561,19683,59049};
int dp[59050][11];
int mapp[11][11];
int num[59050][11];
void init()//一个数字(状态)在各个位上的表示,会了三进制,那4进制以上都差不多
{
    int s;
    for(int i=0;i<bit[11];i++)
    {
        s=i;
        for(int j=1;j<=10;j++)
        {
            num[i][j]=s%3;
            s/=3;
        }
    }
}
int main()
{
    int n,m;
    init();
    while(scanf("%d%d",&n,&m)==2)
    {
        memset(mapp,MAXN,sizeof(mapp));

        int x,y,d;
        for(int i=0;i<m;i++)
        {
            scanf("%d%d%d",&x,&y,&d);
            if(d<mapp[x][y])//考虑重边
            {
                mapp[x][y]=d;
                mapp[y][x]=d;
            }
        }
        memset(dp,MAXN,sizeof(dp));
        for(int i=1;i<=n;i++)
            dp[bit[i]][i]=0;
        int ans=MAXN;
        for(int s=0;s<bit[n+1];s++)
        {
            bool sign=true;
            for(int i=1;i<=n;i++)
            {
                if(!num[s][i])sign=false;//如果各个为上的状态存在0位,说明这个不是一个可比的状态
                if(dp[s][i]==MAXN)
                    continue;
                for(int j=1;j<=n;j++)
                {
                    if(i==j||mapp[i][j]==MAXN||num[s][j]>=2)
                        continue;
                    int s1=s+bit[j];
                    dp[s1][j]=min(dp[s1][j],dp[s][i]+mapp[i][j]);//当前状态对未来某个状态的影响,这个有点像边的松弛操作
                }
            }
            if(sign)
            {
                for(int i=1;i<=n;i++)
                    ans=min(ans,dp[s][i]);
            }
        }
        if(ans==MAXN)
            printf("-1\n");
        else
            printf("%d\n",ans);

    }
    return 0;
}
六、状压DP的优化技巧 6.1 预处理合法状态 很多问题中,大部分状态是不合法的,可以预先筛选: cpp vector valid_states; for (int state = 0; state < (1 << n); ++state) { if (check(state)) { // 检查state是否合法 valid_states.push_back(state); } } 6.2 滚动数组优化 当状态只依赖前一个阶段时,可以节省空间: cpp vector<vector> dp(2, vector(size)); // 只保留当前和上一个状态 int now = 0, prev = 1; for (int i = 1; i <= n; ++i) { swap(now, prev); for (auto& state : valid_states) { dp[now][state] = 0; // 清空当前状态 // 状态转移… } } 6.3 记忆化搜索实现 有时递归形式更直观: cpp int memo[1<<20][20]; // 记忆化数组 int dfs(int state, int u) { if (memo[state][u] != -1) return memo[state][u]; // 递归处理… return memo[state][u] = res; } 七、常见问题与调试技巧 7.1 常见错误 位运算优先级:总是加括号,如(state & (1 << i)) 数组越界:状态数是2ⁿ,不是n 初始状态设置错误:比如TSP中dp[1][0] = 0 边界条件处理不当:如全选状态是(1<<n)-1,不是1<<n 7.2 调试建议 打印中间状态:将二进制状态转换为可视化的形式 cpp void printState(int state, int n) { for (int i = n-1; i >= 0; --i) cout << ((state >> i) & 1); cout << endl; } 从小规模测试用例开始(如n=3,4) 使用assert检查关键假设 八、学习路线建议 初级阶段: 练习基本位操作 解决简单状压问题(如LeetCode 464、526题) 中级阶段: 掌握经典模型(TSP、棋盘覆盖) 学习优化技巧(预处理、滚动数组) 高级阶段: 处理高维状压(如需要同时压缩多个状态) 结合其他算法(如BFS、双指针) 九、实战练习题目推荐 入门题: LeetCode 78. Subsets(理解状态表示) LeetCode 464. Can I Win(简单状压DP) 中等题: LeetCode 526. Beautiful Arrangement LeetCode 691. Stickers to Spell Word 经典题: POJ 2411. Mondriaan’s Dream(棋盘覆盖) HDU 3001. Travelling(三进制状压) 挑战题: Codeforces 8C. Looking for Order Topcoder SRM 556 Div1 1000. LeftRightDigitsGame2 记住,掌握状压DP的关键在于: 彻底理解二进制状态表示 熟练运用位运算 通过大量练习培养直觉 希望这份超详细的教程能帮助你彻底掌握状压DP!如果还有任何不明白的地方,可以针对具体问题继续深入探讨。 请帮我转成markdown语法输出,谢谢
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08-13
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