poj 2724 最大独立集

本文探讨了如何通过最少的操作数解决给定开关匹配问题,利用优先进行'*'操作将其转换为普通0,1操作,并通过寻找最大独立集来解决。介绍了两种实现方法,一种是使用字符串和哈希表,另一种则是将每个字符串转化为二进制数字并查找相差一位的数字。最终通过求解最大独立集得到最少操作数。

http://poj.org/problem?id=2724
题意:
给了n,m。表示n个开关,m个操作。如果当前开关为’*’表示同时匹配0,1。只能将这m个操作所洗过的再洗一次,试问最少进行多少次操作。
思路:
要进行最少的操作肯定是优先进行’*’操作,所以就将这个转换成普通的0,1。所有的操作中,如果有只相差一位的就连一条边,最后将问题转换成最多有多少个两两不相连的点,也就是最大的独立集。
做法:
两种做法,一个vector存所有的string,并用map存每个string出现的次数。遍历vector,再遍历当前string,依次改变每一位,看map中是否有对应的出现。O(V*len)
另一种做法。
将每个string对应成一个数字,对于每一个二进制数字,在vector中查找是否有跟他只相差一位的二进制数字。O(V^2)
判断是否只差一位可以用位运算。

int c = a^b;
int tmp = c && (c&(c-1));
if(tmp == 0) //说明只相差一位

但是结果发现第一种方法反而慢了一点。。因为常数?

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <queue>
#include <map>
using namespace std;
#define M 10009
int n,m;
int match[M];
bool used[M];
map<string,int> mp;
vector<int> G[M];
vector<string> ss;
int V;
void init()
{
    ss.clear();
    mp.clear();
    for(int i = 0;i < M;i++) G[i].clear();
}
void add_edge(int u,int v)
{
    G[u].push_back(v);
    G[v].push_back(u);
}
bool dfs(int v)
{
    used[v] = true;
    for(int i = 0;i < G[v].size();i++)
    {
        int u = G[v][i], w = match[u];
        if(w < 0 || !used[w] && dfs(w))
        {
            match[v] = u;
            match[u] = v;
            return true;
        }
    }
    return false;
}
int b_match()
{
    int res = 0;
    memset(match,-1,sizeof(match));
    for(int i = 0; i < V;i++)
    {
        if(match[i] < 0)
        {
            memset(used,0,sizeof(used));
            if(dfs(i)) res++;
        }
    }
    return res;
}
int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    while(cin >> n >> m)
    {
        init();
        if(n == 0 && m == 0) break;
        int k = 1;
        ss.push_back("1");
        for(int i = 0;i < m;i++)
        {
            string tmp;
            cin >> tmp;
            int len = tmp.length();
            bool ok = false;
            for(int i = 0;i < len;i++)
            {
                if(tmp[i] == '*')
                {
                    ok = true;
                    tmp[i] = '0';
                    if(mp[tmp] == 0)
                    {
                        mp[tmp] = k++;
                        ss.push_back(tmp);
                    }
                    tmp[i] = '1';
                    if(mp[tmp] == 0)
                    {
                        mp[tmp] = k++;
                        ss.push_back(tmp);
                    }
                    break;
                }
            }
            if(!ok)
            {
                if(mp[tmp] == 0)
                {
                    mp[tmp] = k++;
                    ss.push_back(tmp);
                }
            }
        }
        V = ss.size();
        for(int i = 1;i < V;i++)
        {
            string s1 = ss[i];
            int len = s1.length();
            for(int j = 0;j < len; j++)
            {
                if(s1[j] == '1')
                {
                    s1[j] = '0';
                    if(mp[s1])
                        add_edge(i,mp[s1]);
                    s1[j] = '1';
                }
                if(s1[j] == '0')
                {
                    s1[j] = '1';
                    if(mp[s1]) add_edge(i,mp[s1]);
                    s1[j] = '0';
                }
            }
        }
        printf("%d\n",V-1-b_match());
    }
    return 0;
}
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <queue>
#include <map>
using namespace std;
#define M 10009
int n,m;
int match[M];
bool used[M];
bool vis[M];
vector<int> G[M];
vector<int> ss;
int V;
void init()
{
    ss.clear();
    memset(vis,false,sizeof(vis));
    for(int i = 0;i < M;i++) G[i].clear();
}
void add_edge(int u,int v)
{
    G[u].push_back(v);
    G[v].push_back(u);
}
bool dfs(int v)
{
    used[v] = true;
    for(int i = 0;i < G[v].size();i++)
    {
        int u = G[v][i], w = match[u];
        if(w < 0 || !used[w] && dfs(w))
        {
            match[v] = u;
            match[u] = v;
            return true;
        }
    }
    return false;
}
int b_match()
{
    int res = 0;
    memset(match,-1,sizeof(match));
    for(int i = 0; i < V;i++)
    {
        if(match[i] < 0)
        {
            memset(used,0,sizeof(used));
            if(dfs(i)) res++;
        }
    }
    return res;
}
int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false);
    while(cin >> n >> m)
    {
        init();
        if(n == 0 && m == 0) break;
        for(int i = 0;i < m;i++)
        {
            string tmp;
            cin >> tmp;
            int len = tmp.length();
            bool ok = false;
            int index = -1;
            int suma = 0,sumb = 0;
            for(int i = 0;i < len;i++)
            {
                if(tmp[i] == '*')
                {
                    index = i;
                    suma = suma*2 + 1;
                    sumb = sumb*2 + 0;
                }
                else
                {
                    suma = suma*2+tmp[i]-'0';
                    sumb = sumb*2+tmp[i]-'0';
                }
            }
            if(index == -1)
            {
                if(!vis[suma])
                {
                    vis[suma] = true;
                    ss.push_back(suma);
                }
            }
            else
            {
                if(!vis[suma])
                {
                    vis[suma] = true;
                    tmp[index] = '1';
                    ss.push_back(suma);
                }
                if(!vis[sumb])
                {
                    vis[sumb] = true;
                    tmp[index] = '0';
                    ss.push_back(sumb);
                }
            }
        }
        V = ss.size();
        for(int i = 0;i < V;i++)
        {
            for(int j = i + 1;j < V;j++)
            {
                int a = ss[i];
                int b = ss[j];
                int c = a^b;
                int tmp = c && (c&(c-1));
                if(tmp == 0) add_edge(i,j);
            }
        }
        cout << V - b_match() << endl;
    }
    return 0;
}
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