51nod1503 猪和回文

本文介绍了解决51NOD 1503问题的AC代码实现过程,采用多线程DP算法求解路径回文问题,通过两次优化空间复杂度,实现了有趣且高效的解决方案。

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原题链接:https://www.51nod.com/onlineJudge/questionCode.html#!problemId=1503

思路:因为要求路径回文,所以可以考虑同时从起点和终点出发,中间路径相同最后再某处相遇。

第一次多线程dp,两次优化空间,很有趣

AC代码:

#include<bits/stdc++.h>
const int MAXN = 5e2 + 5;
const int MOD = 1e9 + 7;
typedef long long LL;
const double PI = acos(-1.0);
const double E = exp(1.0);
using namespace std;
char mp[MAXN][MAXN];

int dp[2][MAXN][MAXN];
bool judge(int i, int j, int k, int t) {
	if (i == k&&j == t)return true;
	if (i == k - 1 & j == t)return true;
	if (i == k&&j == t - 1)return true;
	return false;
}
int main() {
	int n, m;
	scanf("%d %d", &n, &m);
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		scanf("%s", mp[i] + 1);
	}
	int cur = 0;
	int ans = 0;
	dp[cur][1][n] = (mp[1][1] == mp[n][m]);
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		cur ^= 1;
		memset(dp[cur], 0, sizeof(dp[cur]));
		for (int j = 1; (i + j - 1) <= (m + n - i - j + 1); j++) {
			for (int k = n; k >= 1 && (i + j - 1) >= n - k + 1; k--) {
				if (mp[i][j] == mp[k][m + n - i - j - k + 2]) {
					dp[cur][j][k] = (1LL * dp[cur][j][k] + dp[cur ^ 1][j][k]) % MOD;
					dp[cur][j][k] = (1LL * dp[cur][j][k] + dp[cur ^ 1][j][k + 1]) % MOD;
					dp[cur][j][k] = (1LL * dp[cur][j][k] + dp[cur][j - 1][k]) % MOD;
					dp[cur][j][k] = (1LL * dp[cur][j][k] + dp[cur][j - 1][k + 1]) % MOD;
					if (judge(i, j, k, m + n - i - j + 2 - k)) {
						ans = (1LL * ans + dp[cur][j][k]) % MOD;
					}
				}
			}
		}
	}
	printf("%d\n", ans);
	return 0;
}

题目 51nod 3478 涉及一个矩阵问题,要求通过最少的操作次数,使得矩阵中至少有 `RowCount` 行 `ColumnCount` 列是回文的。解决这个问题的关键在于如何高效地枚举所有可能的行列组合,并计算每种组合所需的操作次数。 ### 解法思路 1. **预处理每一行每一列变为回文所需的最少操作次数**: - 对于每一行,计算将其变为回文所需的最少操作次数。这可以通过比较每对对称位置的值是否相同来完成。 - 对于每一列,计算将其变为回文所需的最少操作次数,方法同上。 2. **枚举所有可能的行列组合**: - 由于 `N` `M` 的最大值为 8,因此可以枚举所有可能的行组合列组合。 - 对于每一种组合,计算其所需的最少操作次数,并取最小值。 3. **计算操作次数**: - 对于每一种组合,需要计算哪些行列需要修改,并且注意行列的交叉点可能会重复计算,因此需要去重。 ### 代码实现 以下是一个可能的实现方式,使用了枚举位运算来处理组合问题: ```python def min_operations_to_palindrome(matrix, row_count, col_count): import itertools N = len(matrix) M = len(matrix[0]) # Precompute the cost to make each row a palindrome row_cost = [] for i in range(N): cost = 0 for j in range(M // 2): if matrix[i][j] != matrix[i][M - 1 - j]: cost += 1 row_cost.append(cost) # Precompute the cost to make each column a palindrome col_cost = [] for j in range(M): cost = 0 for i in range(N // 2): if matrix[i][j] != matrix[N - 1 - i][j]: cost += 1 col_cost.append(cost) min_total_cost = float('inf') # Enumerate all combinations of rows and columns rows = list(range(N)) cols = list(range(M)) from itertools import combinations for row_comb in combinations(rows, row_count): for col_comb in combinations(cols, col_count): # Calculate the cost for this combination cost = 0 # Add row costs for r in row_comb: cost += row_cost[r] # Add column costs for c in col_comb: cost += col_cost[c] # Subtract the overlapping cells for r in row_comb: for c in col_comb: # Check if this cell is part of the palindrome calculation if r < N // 2 and c < M // 2: if matrix[r][c] != matrix[r][M - 1 - c] and matrix[N - 1 - r][c] != matrix[N - 1 - r][M - 1 - c]: cost -= 1 min_total_cost = min(min_total_cost, cost) return min_total_cost # Example usage matrix = [ [0, 1, 0], [1, 0, 1], [0, 1, 0] ] row_count = 2 col_count = 2 result = min_operations_to_palindrome(matrix, row_count, col_count) print(result) ``` ### 代码说明 - **预处理成本**:首先计算每一行每一列变为回文所需的最少操作次数。 - **枚举组合**:使用 `itertools.combinations` 枚举所有可能的行列组合。 - **计算成本**:对于每一种组合,计算其成本,并考虑行列交叉点的重复计算问题。 ### 复杂度分析 - **时间复杂度**:由于 `N` `M` 的最大值为 8,因此枚举所有组合的时间复杂度为 $ O(N^{RowCount} \times M^{ColCount}) $,这在实际中是可接受的。 - **空间复杂度**:主要是存储预处理的成本,空间复杂度为 $ O(N + M) $。 ### 相关问题 1. 如何优化矩阵中行列的枚举组合以减少计算时间? 2. 在计算行列的交叉点时,如何更高效地处理重复计算的问题? 3. 如果矩阵的大小增加到更大的范围,如何调整算法以保持效率? 4. 如何处理矩阵中行列的回文条件不同时的情况? 5. 如何扩展算法以支持更多的操作类型,例如翻转某个区域的值?
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