狀壓DP學習中的問題 2018 9 20

2021-08-28 06:54:54 字數 3646 閱讀 9982

這道題是入門必做對吧,,鋪1*2的地板,找到一篇大神講的,簡直了,

程式設計之美的課後題也有乙個和整個題目一樣的。(p269) 

題目這個題目的題意很容易理解,在乙個n*m的格仔裡,我們現在有兩種型別的 磚塊,1 * 2 和 2 * 1,問一共有多少種方案,可以將整個n*m的空間都填滿。

最簡單的例子就是下面的了:

程式設計之美中題目:

某年夏天,位於希格瑪大廈四層的微軟亞洲研究院對辦公樓的天井進行了一次大 規模的裝修.原來的地板鋪有 n×m 塊正方形瓷磚,這些瓷磚都已經破損老化了,需要予以 更新.裝修工人們在前往商店選購新的瓷磚時,發現商店目前只**長方形的瓷磚,現在的 一塊長方形瓷磚相當於原來的兩塊正方形瓷磚, 工人們拿不定主意該買多少了, 讀者朋友們 請幫忙分析一下:能否用 1×2 的瓷磚去覆蓋 n×m 的地板呢?

我們在這裡指分析第乙個陳述,其實第二個陳述是一樣的思路:

這個題目類屬於狀態壓縮dp,對於狀態壓縮dp,其實最簡單的理解就是把狀態用位元位的形式表示出來,我們會在下面用例子來說明。

假如現在我們在鋪磚 位置(i, j), 並且假設之前的位置已經鋪設好的了,在這個位置,我們的選擇:

1. 不用鋪磚了,可能在(i-1, j)的時刻已經被豎著鋪上了,然後考慮的是(i, j+1)

2. 橫鋪磚,將(i, j+1)也鋪上了,然後考慮的是(i, j+2)

3. 豎著鋪磚,(將i,j)和(i+1,j)鋪上乙個豎立的轉頭。

所以我們如下翻譯我們的選擇,在位置(i, j) 如果我們選擇橫著貼磚,那麼將(i, j), (i, j+1)都填寫成1, 如果豎著貼磚,我們將(i,j)填寫成0, 將(i+1, j)填寫成1.

為什麼要這麼計數呢,我覺得應該這樣理解:

1. 在橫著貼磚的時候,(i, j), (i, j+1) 都是1,這個值其實對下一行如何選擇沒有影響。

2. 豎著貼磚的第二個,我們也選擇了1, 因為這個磚頭結束了,對下一行如何選擇依然沒有影響。

3. 而豎著的第乙個磚頭,這個磚頭是對下面有影響的,如果(i,j)是0,那麼(i+1, j)只有是1的情況下才能滿足條件。

(這涉及到接下來的 狀態相容性問題)

對於豎著貼磚為什麼這樣選擇,這樣選擇的乙個好處是,我們在處理最後一行的時候,可以保證最後一行都是1, 因為最後一行絕對不能成為 豎磚開始,所以很容易取得最後的解。

好了,我們把這樣理解的方案畫成圖:

如果我們將每一行都理解成乙個二進位制數字,那麼

row1 = 51,  row2 = 15, row3 = 48, row4 = 63, row5 = 51, row6 = 63.

最後轉頭鋪滿的狀態,一定是最後一行全是1。【最後一行啊,我總覺得萬一最後一行只剩下乙個1*1的該怎麼辦,,果然多慮了。。】

我們用dp(i,j) 表示如下含義: 當第i行,達到狀態j的時候,所能採取的方案數目。 所以明顯我們的最後目的是求 dp(n, 2^(m-1)-1);

如果上一行的某個狀態dp(i-1,k) 可以達到 dp(i, j) 我們認為這兩個狀態是相容的,如果dp(i-1,k)和dp(i, j)相容並且 dp(i-1, k)有s中鋪設方案,那麼dp(i, j)就可以從dp(i-1, k)

這條路徑中獲得s個方案。 當然這裡k的取值可以是 0 ~~~~ 2^(m-1) -1種取值。

現在我們來理解一下,什麼叫做 j, k 相容。【什麼叫j,k相容?!】

其實我們在上面已經基本給出分析, 如果我們現在鋪設 (i,x) x這裡表示第i行,第x列

1. 如果值 i  行,j 在x位上的值是0, 那麼第 i-1行,j的值在x位上一定是1。因為不可能在同一列相鄰的位置鋪兩個豎著的 第乙個,如果滿足下一步測試的是(i, x+1), 否則直接返回不相容。

2. 如果值 i  行,j在x位置的值是1 .

那麼有可能有兩種情況:

1. (i-1, x)是0, 這個時候一定是豎著鋪設了,下一步檢測的是(i, x + 1)

2.  (i-1, x) 是1, 如果是這樣的話,那麼(i, x)一定是要選擇橫著鋪了,那麼(i,x+1)也一定是1,並且(i-1, x + 1)一定是1(如果是0,就是豎著鋪了),如果不滿足就返回不相容,滿足條件 就測試(i, x + 2)

對於第一行的相容性,我們要做一下特別的分析,在第一行中,要麼放0, 要麼放1。

加入當前測試的是 dp(0, j)的第 x的位元位,即第0行,x列

1. 如果x是1,那麼 x + 1 也一定是1,然後測試到 x + 2

2. 如果x是0, 那麼直接測試下乙個 x + 1

補充說明一點,當測試迴圈中,我們有時候必須要移動 1 位,有時候移動2位,當需要移動2位並且 x == m - 1(m列數)的時候,說明已經不可能相容了。

根據上面的分析就不難寫出**了:

#include #include #include #include using namespace std;  

#define max_row 11

#define max_status 2048

long long dp[max_row][max_status];

int g_width, g_height;

bool testfirstline(int nstatus) //test the first line

i += 2;

} else

} return true;}

bool compatablitytest(int nstatusa, int nstatusb) // test if status (i, nstatusa) and (i-1, nstatusb) is compatable.

i++;

} else

else if( (i == g_width - 1) || ! ( (nstatusa & (0x1 << (i+1))) && (nstatusb & (0x1 << (i + 1)))) )

else

} }return true;

}int main()

if(g_width > g_height)

int nallstatus = 2 << (g_width-1);

memset(dp, 0, sizeof(dp));

for( j = 0; j < nallstatus; j++)

} for( i = 1; i < g_height; i++)}}

} printf("%lld\n", dp[g_height-1][nallstatus - 1]);

} return 0;

}

【說哪了不明白簡直罪過啊,,】

往下兩篇博文就全部是題題題目了,言簡意賅。。

這種,還是應該自己上手做吧,,感覺看起來只能靜下心看思路,對於**少了耐心去體會,感覺自己現在離「做題」很遠,沒有自己的思路,或者有了別人的思路自己仍然實現不了。

狀壓dp學習

p2704 炮兵陣地 1038 裁玻璃 狀壓dp是一種非常暴力的做法,列舉所有可能的狀態,找到要求的最佳狀態,與一般dp不同,前一項與後一項有一些複雜的狀態關係。dp的引數 物品個數 行數等 當前狀態 上乙個狀態 將abc的有無表示成乙個8個狀態,列舉所有組,列舉上乙個狀態,得到當前狀態的最優解 i...

狀壓dp 棋盤問題的學習

有乙個n m n 5,m 1000 的棋盤,現在有1 2及2 1的小木塊無數個,要蓋滿整個棋盤,有多少種方式?答案只需要mod1,000,000,007即可。我也不知道這道題的 qaq n和m的範圍本應是相同的,但是題目給出的n的值很小,這就給我們提供了使用狀壓dp的思路。假設第一列已經鋪滿,則第二...

學習筆記 狀壓dp

f i j 表示匹配到字串的第 i 位狀態為 j 的方案數 那麼方程就很明顯了,每次列舉第 i 位的字母 alpha 然後 o n 判斷就好了 時間複雜度 o 26tlen2 nn code below include define ll long long using namespace std ...