[NOI2001]炮兵阵地(状压DP)

https://www.luogu.com.cn/problem/P2704

题目描述

司令部的将军们打算在N*M的网格地图上部署他们的炮兵部队。一个N*M的地图由N行M列组成,地图的每一格可能是山地(用“H” 表示),也可能是平原(用“P”表示),如下图。在每一格平原地形上最多可以布置一支炮兵部队(山地上不能够部署炮兵部队);一支炮兵部队在地图上的攻击范围如图中黑色区域所示:

如果在地图中的灰色所标识的平原上部署一支炮兵部队,则图中的黑色的网格表示它能够攻击到的区域:沿横向左右各两格,沿纵向上下各两格。图上其它白色网格均攻击不到。从图上可见炮兵的攻击范围不受地形的影响。 现在,将军们规划如何部署炮兵部队,在防止误伤的前提下(保证任何两支炮兵部队之间不能互相攻击,即任何一支炮兵部队都不在其他支炮兵部队的攻击范围内),在整个地图区域内最多能够摆放多少我军的炮兵部队。

输入格式

第一行包含两个由空格分割开的正整数,分别表示N和M;

接下来的N行,每一行含有连续的M个字符(‘P’或者‘H’),中间没有空格。按顺序表示地图中每一行的数据。N≤100;M≤10。

输出格式

仅一行,包含一个整数K,表示最多能摆放的炮兵部队的数量。

输入输出样例

输入 #1

5 4
PHPP
PPHH
PPPP
PHPP
PHHP

输出 #1

6

判断此行是否合法需要枚举上一行和上两行的状态,直接枚举所有状态是肯定会超时的,这时候我们就需要通过题目要求减少状态量了。

(dp要开三维:第一维表示行数,第二维表示现在枚举的状态,第三维表示上一行的状态,所以dp[i][j][k]表示第i行状态为第j个可行状态,且上一行状态是第k个可行状态的最大数量)

总结一下此类题目的dp方法:若某个状态可以对下n行的状态造成影响,那么就要预处理前n行合法的,对于n + 1行及以后,判断某状态是否合法需要往上枚举n行,所以dp数组要开n + 1维,第一维表示行数,第二维表示现在的状态,再往后第n维表示上n - 2行的状态(其实不可能出太多行的,时间指数增长)

这样dp就这样进行:

for(所有状态)
    for(所有状态)
        ...{向上枚举n行}
            dp[i][j][k][l]...[n + 1] += dp[i - 1][k][l]...[最上面一行];
            //求最大方案数就max()
            //意会吧,不怎么讲得清楚

代码:

 1 #include <bits/stdc++.h>
 2 typedef long long LL;
 3 const int INF=0x3f3f3f3f;
 4 const double eps =1e-8;
 5 const int mod=1e8;
 6 const int maxn=1e5+10;
 7 using namespace std;
 8 
 9 LL dp[105][1050][1050];//dp[i][j][k]表示第i行状态为第j个可行状态,且上一行状态是第k个可行状态的最大数量 
10 int line[105];//第i行的状态,相当于把第i行中的0,1拼接在一起 
11 int state[1050];//第i个可行状态是多少 
12 int need[1050];//第i个可行状态中1的个数
13 int can[105][1050];//第i行中第j个可行方案是否可行
14 int cnt;
15 
16 int main()
17 {
18     #ifdef DEBUG
19     freopen("sample.txt","r",stdin);
20     #endif
21     
22     int n,m;
23     scanf("%d %d",&n,&m);
24     for(int i=1;i<=n;i++)
25     {
26         char str[15]; scanf("%s",str);
27         for(int j=0;j<m;j++)
28             line[i]=(line[i]<<1) + (str[j]=='P'); 
29     }
30     for(int i=0;i<(1<<m);i++)
31     {
32         if(((i<<1)&i)==0  && ((i<<2)&i)==0)
33         {
34             state[++cnt]=i;    
35             //need[cnt] = __builtin_popcount(i);用这个可省略下面的    
36             int t=i;
37             while(t)
38             {
39                 need[cnt] += t%2;
40                 t>>=1;
41             }
42         }
43     }
44     for(int i=1;i<=cnt;i++)//第一行
45     {
46         if((state[i]|line[1])==line[1])
47         {
48             can[1][i]=1;
49             dp[1][i][0]=need[i];
50         }
51     }
52     for(int i=1;i<=cnt;i++)//第二行
53     {
54         if((state[i]|line[2])==line[2])
55         {
56             can[2][i]=1;
57             for(int j=1;j<=cnt;j++)
58             {
59                 if(!can[1][j]) continue;
60                 if((state[i]&state[j])==0)
61                 {
62                     dp[2][i][j]=max(dp[2][i][j],dp[1][j][0]+need[i]);
63                 }
64             }
65         }
66     }
67     for(int i=3;i<=n;i++) //处理剩下的,所以从 3 开始枚举
68     {
69         for(int j=1;j<=cnt;j++) //枚举该行状态
70         {
71             if((state[j]|line[i])==line[i])
72             {
73                 can[i][j]=1;
74                 for(int k=1;k<=cnt;k++) //枚举上一行状态
75                 {
76                     if(!can[i-1][k]) continue;
77                     if(state[j]&state[k]) continue; //上下不能相邻
78                     for(int g=1;g<=cnt;g++) //枚举上两行状态
79                     {
80                         if(!can[i-2][g]) continue;
81                         if((state[j]&state[g])||(state[k]&state[g])) continue;
82                         dp[i][j][k]=max(dp[i][j][k], dp[i-1][k][g]+need[j]);
83                     }
84                         
85                 }
86             }
87             
88         }
89     }
90     LL ans=0;
91     for(int i=1;i<=cnt;i++)
92     {
93         for(int j=1;j<=cnt;j++)
94             ans=max(ans, dp[n][i][j]);
95     }
96     printf("%lld\n",ans);
97     
98     return 0;
99 }

这个和上面的稍微有点不同,省去了can数组(可忽略)

 1 #include <bits/stdc++.h>
 2 typedef long long LL;
 3 const int INF=0x3f3f3f3f;
 4 const double eps =1e-8;
 5 const int mod=1e8;
 6 const int maxn=1e5+10;
 7 using namespace std;
 8 
 9 LL dp[105][1050][1050];//dp[i][j][k]表示第i行状态为第j个可行状态,且上一行状态是第k个可行状态的最大数量 
10 int line[105];//第i行的状态,相当于把第i行中的0,1拼接在一起 
11 int state[1050];//第i个可行状态是多少 
12 int need[1050];//第i个可行状态中1的个数
13 int cnt;
14 
15 int main()
16 {
17     #ifdef DEBUG
18     freopen("sample.txt","r",stdin);
19     #endif
20     
21     int n,m;
22     scanf("%d %d",&n,&m);
23     for(int i=1;i<=n;i++)
24     {
25         char str[15]; scanf("%s",str);
26         for(int j=0;j<m;j++)
27             line[i]=(line[i]<<1) + (str[j]=='P'); 
28     }
29     for(int i=0;i<(1<<m);i++)
30     {
31         if(((i<<1)&i)==0  && ((i<<2)&i)==0)
32         {
33             state[++cnt]=i;    
34             need[cnt] = __builtin_popcount(i);    
35         }
36     }
37     for(int i=1;i<=cnt;i++)//第一行
38     {
39         if((state[i]|line[1])==line[1])
40             dp[1][i][0]=need[i];
41     }
42     for(int i=1;i<=cnt;i++)//第二行
43     {
44         if((state[i]|line[2])==line[2])
45         {
46             for(int j=1;j<=cnt;j++)
47             {
48                 if((state[j]|line[1])!=line[1]) continue;
49                 if((state[i]&state[j])==0)
50                 {
51                     dp[2][i][j]=max(dp[2][i][j],dp[1][j][0]+need[i]);
52                 }
53             }
54         }
55     }
56     for(int i=3;i<=n;i++) //处理剩下的,所以从 3 开始枚举
57     {
58         for(int j=1;j<=cnt;j++) //枚举该行状态
59         {
60             if((state[j]|line[i])==line[i])
61             {
62                 for(int k=1;k<=cnt;k++) //枚举上一行状态
63                 {
64                     if((state[k]|line[i-1])!=line[i-1]) continue;
65                     if(state[j]&state[k]) continue; //上下不能相邻
66                     for(int g=1;g<=cnt;g++) //枚举上两行状态
67                     {
68                         if((state[g]|line[i-2])!=line[i-2]) continue;
69                         if((state[j]&state[g])||(state[k]&state[g])) continue;
70                         dp[i][j][k]=max(dp[i][j][k], dp[i-1][k][g]+need[j]);
71                     }
72                         
73                 }
74             }
75             
76         }
77     }
78     LL ans=0;
79     for(int i=1;i<=cnt;i++)
80     {
81         for(int j=1;j<=cnt;j++)
82             ans=max(ans, dp[n][i][j]);
83     }
84     printf("%lld\n",ans);
85     
86     return 0;
87 }

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