• Codeforces 152E Garden (状压dp+最短路)


    题意:

    有一个 (n*m) 的花园,每个位置有一定数量的花,有 (k) 个建筑,然后要把这些建筑连通起来,连通就必须要把花园的一些花杀死,铺上道路

    问最少通过杀死多少花可以使建筑连通

    乍一看很像最小生成树,但是确发现并不是

    带权并查集? 好像也不是

    那怎么维护连通性? 懵逼。。。。

    我们发现最后建筑连成的路必定是成树形的

    那么我们只要断掉一条边必定能够使得树变成两半

    (k) 很小,那么是否可以暴力维护有哪些建筑已经在一个连通块中?

    很容易想到把建筑物状态压缩,然后 (dp)

    (dp[mask]) 表示包含建筑物集合为 (mask) 的最小花费

    然后合并两个 (mask_1)(mask_2) 必须满足 (mask_1~&~mask_2=0),不然并不需要合并;

    合并的代价是什么? 这是个问题,因为合并两个块,我们不一定是从建筑物连向建筑物的,有可能是内部的一个点

    那怎么办?

    退一步,再记录一维 (dp[i][mask]) 表示包含 (i) 且建筑物集合为 (mask) 的最小花费

    那么这样就好计算费用了,(dp[i][mask_1])(dp[j][mask_2]) 合并的费用就是 (i)(j) 的最短路,可以 (bfs) 实现

    然后就没了吧

    记录路径开个数组保存

    小细节看代码注释

    #include <map>
    #include <set>
    #include <ctime>
    #include <queue>
    #include <stack>
    #include <cmath>
    #include <vector>
    #include <bitset>
    #include <cstdio>
    #include <cctype>
    #include <string>
    #include <numeric>
    #include <cstring>
    #include <cassert>
    #include <climits>
    #include <cstdlib>
    #include <iostream>
    #include <algorithm>
    #include <functional>
    using namespace std ;
    //#define int long long
    #define rep(i, a, b) for (int i = (a); i <= (b); i++)
    #define per(i, a, b) for (int i = (a); i >= (b); i--)
    #define loop(s, v, it) for (s::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++)
    #define cont(i, x) for (int i = head[x]; i; i = e[i].nxt)
    #define clr(a) memset(a, 0, sizeof(a))
    #define ass(a, sum) memset(a, sum, sizeof(a))
    #define lowbit(x) (x & -x)
    #define all(x) x.begin(), x.end()
    #define ub upper_bound
    #define lb lower_bound
    #define pq priority_queue
    #define mp make_pair
    #define pb push_back
    #define fi first
    #define se second
    #define iv inline void
    #define enter cout << endl
    #define siz(x) ((int)x.size())
    #define file(x) freopen(#x".in", "r", stdin),freopen(#x".out", "w", stdout)
    typedef long long ll ;
    typedef unsigned long long ull ;
    typedef pair <int, int> pii ;
    typedef vector <int> vi ;
    typedef vector <pii> vii ;
    typedef queue <int> qi ;
    typedef queue <pii> qii ;
    typedef set <int> si ;
    typedef map <int, int> mii ;
    typedef map <string, int> msi ;
    const int N = 210 ;
    const int M = 1 << 7 ;
    const int INF = 0x3f3f3f3f ;
    const int iinf = 1 << 30 ;
    const ll linf = 2e18 ;
    const int MOD = 1000000007 ;
    const double eps = 1e-7 ;
    void print(int x) { cout << x << endl ; exit(0) ; }
    void PRINT(string x) { cout << x << endl ; exit(0) ; }
    void douout(double x){ printf("%lf
    ", x + 0.0000000001) ; }
    
    int dp[N][M], pre[N][M], vis[N][M] ;
    // dp[i][j] 表示从某个格子出发访问过j状态个格子最小花费
    int hsh[N], maz[N][N] ;
    char g[N][N] ;
    int n, m, k, nn, mm ;
    int dx[] = {0, 0, -1, 1} ;
    int dy[] = {-1, 1, 0, 0} ;
    
    struct node {
    	int x, dis ;
    } ;
    
    queue <node> q ;
    
    void modify(int x, int dis, int w, int fa) {
    	if (dp[x][dis] > w) {
    		dp[x][dis] = w ; pre[x][dis] = fa ;
    		if (!vis[x][dis]) {
    			q.push((node) {x, dis}) ;
    			vis[x][dis] = 1 ;
    		}
    	}
    }
    
    void dfs(int X, int dis) {
    	int x = X / m, y = X % m ;
    	g[x][y] = 'X' ;
    	if (pre[X][dis] == -1) return ;
    	int to = pre[X][dis] / 1000, diss = pre[X][dis] % 1000 ;
    	dfs(to, diss) ;
    	if (diss - dis) dfs(to, dis - diss) ;
    }
    
    bool check(int x, int y) {
    	if (x >= 0 && x < n && y >= 0 && y < m) return true ;
    	return false ;
    }
    
    void getans() {
    	while (!q.empty()) { // 跑bfs求最短路,同时求出 dp 数组
    		node nw = q.front() ; q.pop() ;
    		int now = nw.x, x = nw.x / m, y = nw.x % m, dis = nw.dis ;
    		vis[now][dis] = false ;
    		rep(i, 0, 3) {
    			int tx = x + dx[i], ty = y + dy[i] ;
    			if (!check(tx, ty)) continue ;
    			int to = tx * m + ty ;
    			modify(to, dis, dp[now][dis] + maz[tx][ty], now * 1000 + dis) ;
    		}
    		int t = mm - dis - 1 ;
    		for (int i = t; i; i = (i - 1) & t) { // 取另外与之有交集的连通块进行合并
    			// maz[x][y] 多算了一次减去
    			modify(now, i | dis, dp[now][i] + dp[now][dis] - maz[x][y], now * 1000 + dis) ;
    		}
    	}
    	int ans = iinf, now ;
    	rep(i, 0, nn - 1)
    	if (ans > dp[i][mm - 1]) { // 找到最优出发点
    		ans = dp[i][mm - 1] ;
    		now = i ;
    	}
    	dfs(now, mm - 1) ;
    	printf("%d
    ", ans) ;
    	rep(i, 0, n - 1) {
    		rep(j, 0, m - 1) cout << g[i][j] ;
    		enter ;
    	}
    }
    
    signed main(){
    	scanf("%d%d%d", &n, &m, &k) ;
    	rep(i, 0, n - 1) {
    		rep(j, 0, m - 1) {
    			scanf("%d", &maz[i][j]) ;
    			g[i][j] = '.' ;
    		}
    	}
    	nn = n * m ; mm = (1 << k) ;
    	clr(hsh) ; clr(vis) ;
    	rep(i, 0, nn - 1)
    	rep(j, 0, mm - 1)
    	dp[i][j] = iinf ;
    	rep(i, 0, k - 1) {
    		int a, b ; scanf("%d%d", &a, &b) ; a-- ; b-- ;
    		int id = a * m + b ;
    		hsh[id] = 1 << i ;
    		modify(id, hsh[id], maz[a][b], -1) ;
    	}
    	getans() ;
    	return 0 ;
    }
    
    /*
    写代码时请注意:
    	1.ll?数组大小,边界?数据范围?
    	2.精度?
    	3.特判?
    	4.至少做一些
    思考提醒:
    	1.最大值最小->二分?
    	2.可以贪心么?不行dp可以么
    	3.可以优化么
    	4.维护区间用什么数据结构?
    	5.统计方案是用dp?模了么?
    	6.逆向思维?
    */
    
    
    
    加油ヾ(◍°∇°◍)ノ゙
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