【JZOJ2679】跨时代

description

钟逆时针而绕,恶物狰狞的倾巢,我谦卑安静地于城堡下的晚祷,压抑远古流窜的蛮荒暗号,而管风琴键高傲的说,那只是在徒劳。我的乐器在环绕,时代无法淘汰我霸气的皇朝。 你无法预言,因为我越险,翅越艳;没有句点,跨时代蔓延,翼朝天。 月下浮雕,魔鬼的浅笑,狼迎风嚎,蝠翔似黑潮,用孤独去调尊严的色调。我跨越过世代,如兽般的姿态,琴声唤起沉睡的血脉。不需要被崇拜,如兽般的悲哀,只为永恒的乐曲存在,醒过来。 去年万众瞩目的《跨时代》专辑发行之后,周杰伦又开始了他的世界巡回演唱会《超时代》。有人说过:如果你喜欢一个人,那你一定要去看一场他的演唱会;电视机前的1m距离和在演唱会现场哪怕100m的距离,两种感觉都是截然不同的。
所以小G作为铁杆歌迷,也计划带着小Y去看周杰伦的演唱会。 演唱会当然要圈出一个空地,然后才能布置道具。 演唱会的第一站,公司临时跟当地的消防局借了n个栏杆,打算用这n个栏杆围出一个矩形。而麻烦的是,这些栏杆有长有短,这就给围场地带来了一些难度。 所以公司聘请你来写一个程序,计算用这n个栏杆做多围出面积多大的矩形。
(注:必须要刚好围成一个矩形,即不能出现多余的边长,且不能切断栏杆,但所给栏杆不一定要全部用上)


analysis

  • 暴力深搜

  • 四条边是不是,四个dfsdfsdfs伺候

  • 注意各种剪枝


code

#pragma GCC optimize("O3")
#pragma G++ optimize("O3")
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<algorithm>
#define INF 1000000007
#define ll long long
#define sqr(x) x*x
#define fo(i,a,b) for (ll i=a;i<=b;++i)
#define fd(i,a,b) for (ll i=a;i>=b;--i)

using namespace std;

ll a[20];
bool bz[20];
ll n,tot,ans;

inline ll read()
{
	ll x=0,f=1;char ch=getchar();
	while (ch<'0' || '9'<ch){if (ch=='-')f=-1;ch=getchar();}
	while ('0'<=ch && ch<='9')x=x*10+ch-'0',ch=getchar();
	return x*f;
}
inline bool cmp(ll x,ll y)
{
	return x>y;
}
inline void dfs4(ll x,ll y,ll z,ll zz)
{
	if (y*2>tot-zz*2 || y>z || tot-zz*2-z<y)return;
	if (x>n)
	{
		if (y<z)return;
		ans=max(ans,z*zz);
		return;
	}
	if (bz[x]==0)
	{
		bz[x]=1,dfs4(x+1,y+a[x],z,zz);
		bz[x]=0,dfs4(x+1,y,z,zz);
	}
	else dfs4(x+1,y,z,zz);
}
inline void dfs3(ll x,ll y,ll z)
{
	if (y*2>tot-z*2 || y>z)return;
	if (x>n)
	{
		if (ans==0 || (ans>0 && y*z>ans))dfs4(1,0,y,z);
		return;
	}
	if (bz[x]==0)
	{
		bz[x]=1,dfs3(x+1,y+a[x],z);
		bz[x]=0,dfs3(x+1,y,z);
	}
	else dfs3(x+1,y,z);
}
inline void dfs2(ll x,ll y,ll z)
{
	if (y*2>=tot || y>z)return;
	if (x>n)
	{
		if (y<z)return;
		if (ans==0 || (ans>0 && y*((tot-y*2)/2)>ans))dfs3(1,0,y);
		return;
	}
	if (bz[x]==0)
	{
		bz[x]=1,dfs2(x+1,y+a[x],z);
		bz[x]=0,dfs2(x+1,y,z);
	}
	else dfs2(x+1,y,z);
}
inline void dfs1(ll x,ll y)
{
	if (y*2>=tot)return;
	if (x>n)
	{
		if (ans==0 || (ans>0 && y*((tot-y*2)/2)>ans))dfs2(1,0,y);
		return;
	}
	bz[x]=1,dfs1(x+1,y+a[x]);
	bz[x]=0,dfs1(x+1,y);
}
int main()
{
	freopen("T1.in","r",stdin);
	n=read();
	fo(i,1,n)tot+=a[i]=read();
	sort(a+1,a+n+1,cmp),dfs1(1,0);
	if (!ans)printf("No Solution\n");
	else printf("%lld\n",ans);
	return 0;
}
### 解题思路 题目要求解决的是一个与图相关的最小覆盖问题,通常在特定条件下可以通过状态压缩动态规划(State Compression Dynamic Programming, SCDP)来高效求解。由于状态压缩的适用条件是状态维度较小(例如K≤10),因此可以利用二进制表示状态集合,从而优化计算过程。 #### 1. 状态表示 - 使用一个整数 `mask` 表示当前选择的点集,其中第 `i` 位为 `1` 表示第 `i` 个节点被选中。 - 定义 `dp[mask]` 表示在选中 `mask` 所代表的点集后,能够覆盖的节点集合。 - 可以通过预处理每个点的邻域信息(包括自身和所有直接连接的点),快速更新状态。 #### 2. 预处理邻域 对于每个节点 `u`,预先计算其邻域范围 `neighbor[u]`,即从该节点出发一步能到达的所有节点集合。这样,在后续的状态转移过程中,可以直接使用这些信息进行合并操作。 #### 3. 状态转移 - 初始化:对每个单独节点 `u`,设置初始状态 `dp[1 << u] = neighbor[u]`。 - 转移规则:对于任意两个状态 `mask1` 和 `mask2`,如果它们没有交集,则可以通过合并这两个状态得到新的状态 `mask = mask1 | mask2`,并更新对应的覆盖范围为 `dp[mask1] ∪ dp[mask2]`。 - 在所有状态生成之后,检查是否某个状态的覆盖范围等于全集(即覆盖了所有节点)。如果是,则记录此时使用的最少节点数量。 #### 4. 最优解提取 遍历所有可能的状态,找出能够覆盖整个图的最小节点数目。 --- ### 时间复杂度分析 - 状态总数为 $ O(2^K) $,其中 `K` 是关键点的数量。 - 每次状态转移需要枚举所有可能的子集组合,复杂度为 $ O(2^K \cdot K^2) $。 - 整体时间复杂度控制在可接受范围内,适用于 `K ≤ 10~20` 的情况。 --- ### 代码实现(状态压缩 DP) ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int MAXN = 25; int neighbor[MAXN]; // 每个节点的邻域 int dp[1 << 20]; // dp[mask] 表示选中的点集合为 mask 时所能覆盖的点集合 int min_nodes; // 最小覆盖点数 void solve(int n, vector<vector<int>>& graph) { // 预处理每个节点的邻域 for (int i = 0; i < n; ++i) { neighbor[i] = (1 << i); // 包括自己 for (int j : graph[i]) { neighbor[i] |= (1 << j); } } // 初始化 dp 数组 memset(dp, 0x3f, sizeof(dp)); for (int i = 0; i < n; ++i) { dp[1 << i] = neighbor[i]; } // 状态转移 for (int mask = 1; mask < (1 << n); ++mask) { if (__builtin_popcount(mask) >= min_nodes) continue; // 剪枝 for (int sub = mask & (mask - 1); sub; sub = (sub - 1) & mask) { int comp = mask ^ sub; if (comp == 0) continue; int new_mask = mask; int covered = dp[sub] | dp[comp]; if (covered == (1 << n) - 1) { min_nodes = min(min_nodes, __builtin_popcount(new_mask)); } dp[new_mask] = min(dp[new_mask], covered); } } } int main() { int n, m; cin >> n >> m; vector<vector<int>> graph(n); for (int i = 0; i < m; ++i) { int u, v; cin >> u >> v; graph[u].push_back(v); graph[v].push_back(u); // 无向图 } min_nodes = n; solve(n, graph); cout << "Minimum nodes required: " << min_nodes << endl; return 0; } ``` --- ### 优化策略 - **剪枝**:当当前状态所用节点数已经超过已知最优解时,跳过后续计算。 - **提前终止**:一旦发现某个状态覆盖了全部节点,并且节点数达到理论下限,即可提前结束程序。 - **空间优化**:可以仅保存当前轮次的状态,减少内存占用。 --- ### 总结 本题通过状态压缩动态规划的方法,将原本指数级复杂度的问题压缩到可接受范围内。结合位运算技巧和预处理机制,能够高效地完成状态转移和覆盖判断操作。 ---
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