hdu 3001

本文介绍了一种使用三进制状态压缩的动态规划方法来解决遍历图中所有节点并寻找最小路径代价的问题。该方法适用于每个节点可能被访问多次的情况,并详细展示了算法的具体实现过程。

求走完全部点所需要的最小花费。

因为每个点最多可以经过两次,所以2进制的状态压缩并不满足要求。用三进制状态压缩,每个数位表示第几个点进过了几次,然后开2维dp数组dp[60004][12]。第一维表示每个状态,第二维表示在第一维的状态下最后到达的是哪个点。dp数组的值表示最小花费。

剩下的就和普通的图上的状态压缩一样了。

注意去掉重边。

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int inf = 1<<20;
const int maxn = 12;
int n,m;
int bit;
int head[maxn],num[maxn],bmap[maxn][maxn];
int dp[60004][maxn];
int c[maxn];
void cla(int s)
{
	int it = 0;
	memset(c,0,sizeof(c));
	while(s)
	{
		c[it++] = s%3;
		s/=3;
	}
}
int main()
{
	int u,v,w;
	num[0] = 1;
	for(int i=1;i<12;i++) num[i] = num[i-1]*3;
	while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF)
	{
		for(int i=0;i<=n;i++) for(int j=0;j<=n;j++) bmap[i][j] = inf;
		for(int i=0;i<m;i++)
		{
			scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
			if(bmap[u][v]==inf){
				bmap[u][v] = w;
				bmap[v][u] = w;
			}
			else{
				bmap[u][v] = min(bmap[u][v],w);
				bmap[v][u] = bmap[u][v];
			}
		}
		bit = 0;
		for(int i=0;i<n;i++)
			bit += 2*num[i];
		for(int i=0;i<bit+4;i++) for(int j=0;j<=n;j++) dp[i][j] = inf; 
		for(int i=1;i<=n;i++) dp[num[i-1]][i] = 0;
		int mi = inf;
		for(int i=0;i<bit;i++)
		{
			int flag = 0;
			cla(i);
			for(int j=1;j<=n;j++)
			{
				if(c[j-1]==0) { flag = 1;continue;}
				if(dp[i][j]==inf) continue;
				for(int k=1;k<=n;k++)
				{
					if(bmap[j][k]==inf||j==k||c[k-1]>=2) continue;
					int tmp = i+num[k-1];
					dp[tmp][k] = min(dp[tmp][k],dp[i][j]+bmap[j][k]);
				}
			}
			if(!flag) for(int j=1;j<=n;j++) mi = min(mi,dp[i][j]);
		}
		if(mi==inf) printf("-1\n");
		else printf("%d\n",mi);
	}
	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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