POJ 2411(状压dp)

二维动态规划求矩形分割
本文介绍了一种使用二维动态规划解决特定矩形分割问题的方法。通过定义状态f[i][j]来表示前i行的分割方案总数,并讨论了状态转移的条件,实现了有效的计算。

用f[i][j]表示第i行形态为j时,前i行的分割方案总数,j是用十进制记录的m位二进制数,j的第k位为1表示第k列是一个竖着的1*2长方形的上面一半,第k位为0表示其他情况
第i-1行形态k能转移到第i行j有两个要求:
1.k&j==0 这保证了每个1 下面一定是0,即继续补全竖着的1*2的长方形
2.k|j中的0一定是成对出现的 (每一段连续的0必然有偶数个),保证横着放1*2的长方形合法 这个可以预处理,有坑!!
(其他可参见进阶指南p276)

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std;
int n,m;
bool s[1<<11];
long long f[12][1<<11];
int main()
{
    int i,j,k;
    while(cin>>n>>m&&n){
        memset(s,0,sizeof(s));memset(f,0,sizeof(f));
        for(i=1;i<(1<<m);i++){
            int cnt=0;
            for(j=0;j<m;j++){
                //if(!(i>>j))continue;这个一定不能要,因为例如数1,也要检查前面是001还是0001,这里面0的奇偶性是不同的
                if(((i>>j)&1)==0)cnt++;//如果这一位是0,那么cnt++
                else{
                    if(cnt&1)break;//如果是1,检查之前的0的个数的奇偶性,如果是奇数个那么不用看了
                    else cnt=0;//否则cnt清零
                }
            }
            if((cnt&1)==0&&j==m)s[i]=true;//到最后还要检查一次cnt,因为最后未必还有1出现,然后如果j和m一样,说明检查到了最后
        }
        if(m%2==0)s[0]=true;//如果m是偶数的话,那么0也是可以的
        f[0][0]=1;
        for(i=1;i<=n;i++)
            for(j=0;j<(1<<m);j++){
                for(k=0;k<(1<<m);k++){
                    if(!(k&j)&&s[k|j])
                        f[i][j]+=f[i-1][k];
                }
            }
        cout<<f[n][0]<<endl;
    }

    return 0;
}
六、DP的优化技巧 6.1 预处理合法态 很多问题中,大部分态是不合法的,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; // 清空当前态 // 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:态数是2ⁿ,不是n 初始态设置错误:比如TSP中dp[1][0] = 0 边界条件处理不当:如全选态是(1<<n)-1,不是1<<n 7.2 调试建议 打印中间态:将二进制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(如需要同时缩多个态) 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(理解态表示) LeetCode 464. Can I Win(简单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) 挑战题: Codeforces 8C. Looking for Order Topcoder SRM 556 Div1 1000. LeftRightDigitsGame2 记住,掌握DP的关键在于: 彻底理解二进制态表示 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
最新发布
08-13
```markdown # DP优化与实战指南 ## 六、DP优化技巧 ### 6.1 预处理合法态 ```cpp vector<int> valid_states; for (int state = 0; state < (1 << n); ++state) { if (check(state)) { // 自定义合法性检查函数 valid_states.push_back(state); } } ``` ### 6.2 滚动数组优化 ```cpp vector<vector<int>> dp(2, vector<int>(size)); // 双态数组 int now = 0, prev = 1; for (int i = 1; i <= n; ++i) { swap(now, prev); for (auto& state : valid_states) { dp[now][state] = 0; // 态初始化 // 转移逻辑... } } ``` ### 6.3 记忆化搜索实现 ```cpp int memo[1<<20][20]; // 根据问题规模调整 memset(memo, -1, sizeof(memo)); int dfs(int state, int u) { if (memo[state][u] != -1) return memo[state][u]; // 递归处理逻辑... return memo[state][u] = res; } ``` ## 七、调试与常见问题 ### 7.1 调试工具函数 ```cpp // 二进制态可视化 void printState(int state, int n) { for (int i = n-1; i >= 0; --i) cout << ((state >> i) & 1); cout << endl; } // 断言检查示例 assert((1<<n) - 1 == (1 << n) - 1); // 提醒括号重要性 ``` ### 7.2 高频错误清单 1. 位运算优先级误判(总是加括号) 2. 态空间计算错误(2^n≠n) 3. 初始态设置错误(特别是边界情况) 4. 全选态应该是`(1<<n)-1`而非`1<<n` ## 八、学习路线图 | 阶段 | 推荐内容 | 目标 | |------------|-----------------------------------|--------------------------| | **初级** | 位操作基础/LeetCode 78,464 | 理解态表示 | | **中级** | TSP模型/POJ 2411 | 掌握经典问题建模 | | **高级** | 多缩/CF 8C | 处理复杂态转移 | ## 九、精选题库 ### 入门必做 - [x] LeetCode 78. 子集(态表示练习) - [x] LeetCode 464. 我能赢吗(基础) ### 经典题库 - [ ] POJ 2411 骨牌覆盖(棋盘类代表) - [ ] HDU 3001 三进制(扩展思路) ### 挑战题目 - [ ] Codeforces 8C 物品收集 - [ ] Topcoder SRM556 数字游戏 > **学习建议**:从n≤10的案例开始手工模拟态转移,逐步建立直觉 ```
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