[BZOJ1068][SCOI2007]压缩(区间DP)

本文介绍了一种使用区间动态规划解决字符串压缩问题的方法,通过定义状态f[l][r][0/1]来优化求解过程,实现了对任意给定字符串的有效压缩。

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由于每次压缩的都是连续的一段,所以可以想到分段DP,又由于压缩可以嵌套,所以考虑区间DP。为了方便,先假设压缩后的字符串前面自带一个M,统计答案时减1即可。
先想到最经典的模型:f[l][r]表示字符串的第l个字符到第r个字符的最短压缩长度。
1种转移,就是f[l][r]=minr1i=l(f[l][i]+f[i+1][r])
2种转移,就是对应的子串长度为偶数,并且可以拆分成两个相等的子串时的转移,设mid=l+r2
这时候转移就是f[l][r]=min(f[l][r],f[l][mid]+2)
但上面的转移是错的。原因就在于第2种转移受到子串[l,mid]的压缩中M的个数和位置的限制。举个例子:一个子串为orzlcxcxorzlcxcx,虽然orzlcxcx的一种压缩为orzlMcxR,但MorzlMcxRR不是orzlcxcxorzlcxcx的一种压缩,因为最后一个R对应的不是第一个M。
所以这里就可以规定一个新的方案:
f[l][r][1]表示子串[l,r],压缩的第一个字符必须为M,并且不再含有其它任何M;
f[l][r][0]表示子串[l,r],压缩的第一个字符必须为M,且压缩串中M的个数必须大于1
边界为f[i][i][1]=2
1种转移为f[l][r][0]=minr1i=l(min(f[l][i][0],f[l][i][1]),
min(f[i+1][r][0],f[i+1][r][1])),但在实现上要注意判边界,具体见代码。
2种转移:f[l][r][1]=minr1i=l(f[l][i][1]+ri),也就是压缩串中仅含一个M的情况下,后缀[i+1,r]有可能不参加循环(后面没有任何一个R)。
3种转移也就是子串[l,r]可以拆分成两个相等的子串[l,mid][mid+1,r]的情况。此时转移:f[l][r][1]=min(f[l][r][1],f[l][mid][1]+1),这样就避免了子串[l,mid]的压缩中M个数和位置的影响。
最后答案就是min(f[1][n][0],f[1][n][1])1n为原字符串长度。
代码:

#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 55, INF = 0x3f3f3f3f;
int n, f[N][N][2]; char s[N];
int dfs(int l, int r, int op) {
    if (f[l][r][op] != -1) return f[l][r][op];
    if (l == r) return f[l][r][op] = 2;
    int i, res = INF; if (op) {
        res = r - l + 2; int mid; bool flag = 1;
        if (!(r - l & 1)) flag = 0;
        mid = l + r >> 1; for (i = l; i <= mid; i++)
            if (s[i] != s[mid + i - l + 1]) flag = 0;
        if (flag) res = min(res, dfs(l, mid, 1) + 1);
        for (i = l; i < r; i++) res = min(res, dfs(l, i, 1) + r - i);
    }
    else for (i = l; i < r; i++) {
        res = min(res, dfs(l, i, 0) + dfs(i + 1, r, 0));
        if (i + 1 < r) res = min(res, dfs(l, i, 0) + dfs(i + 1, r, 1));
        if (l < i) res = min(res, dfs(l, i, 1) + dfs(i + 1, r, 0));
        if (l < i && i + 1 < r) res = min(res, dfs(l, i, 1) + dfs(i + 1, r, 1));
    }
    return f[l][r][op] = res;
}
int main() {
    memset(f, -1, sizeof(f));
    scanf("%s", s + 1); n = strlen(s + 1);
    dfs(1, n, 0); dfs(1, n, 1);
    cout << min(f[1][n][0], f[1][n][1]) - 1 << endl;
    return 0;
}
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