[TJUOJ]难以置信的竞赛
/ / 阅读耗时 7 分钟难度:估计在普及+
天津大学OJ上的一道题,最早来自The 7th UESTC Programming Contest Preliminary。看rank list发现这道题都做的特别惨烈…一看这题感觉是状压DP,一写果然A了,在这里做一个总结。之后应该还会有类似的情景。
原题在http://acm.tju.edu.cn/toj/vcontest/showp10518_B.html ,下面是翻译。
题目描述
上周,应用数学学院举办了放风筝比赛,参赛者分成两组,一对选手与另一名参赛者竞争。众所周知,划分对的不同方式可能带来不同的精彩等级值,精彩等级值是一个数。现在,叶小姐想知道如何划分竞争对手,以达到最高的精彩等级。
输入输出格式
输入格式:
输入的第一行包含一个整数T,表示测试样例的数量。
对于每个测试样例,在第一行中有一个整数N(N≤16,N总是偶数),表示有N名参赛者参加比赛。
在下一个N行中,每行包含N个数。当第i个选手和第j个常数在一对中进行时,第i行中的第j个数是对应的精彩等级值。数据保证第i行中的第j个数等于第j行中的第i个数,即输入的矩阵是对称的。
输出格式:
对于每种情况,输出最大的精彩等级值,保留两位小数。
输入输出样例
Sample input
1
2
0.0 1.0
1.0 0.0
Sample output
1.00
题解
考察状态压缩DP(状压DP),这是继离散化,压缩数组等DP技巧后的又一个重要方法。
状态压缩DP是指用二进制编码的方法记录状态。这类的问题通常状态很多,但个体总数是不大的,比如本题小于16。这时可以用一个16位二进制数的01序列顺序来记录这些状态。
如果对于一个二进制数x,用第i位为0表示第i+1个人未被安排,为1表示已被安排。f(x)表示在此情况下所得的最大精彩等级值,那么有状态转移方程:
n表示总人数。答案即为f(0)。
实际操作中,可以发现每一对的安排顺序是无所谓的,只要确定了一对(a,b),这一次状态转移只需改变b的值即可,无需再改变a。这样可以保证加入的数对序列中a是递增的且总有a < b,从而避免很多本质相同的序列组合,大大节约时间,这就是自排序原则的应用。
附自排序原则的泛化描述:当序列的顺序不重要时(主要针对集合),我们用一种特定的顺序(可以按排序顺序也可按输入顺序)构造或访问这个序列,从而避免大量排列不同但本质相同的组合。这种重要思想称为自排序原则。它有很多应用,比如背包问题属于按输入顺序排序,本题按a升序排序,都能节省时间。1
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using namespace std;
int n;
double op[16][16], dp[1 << 18];
double DP(int x) {
double ans = 0.0;
if (dp[x] >= 0.0)return dp[x];
for (int i = 0; i < n; i++) {
if ((x & (1 << i)) != 0)continue;
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
if ((x & (1 << j)) == 0)ans = max(ans, op[i][j] + DP(x | (1 << i) | (1 << j)));
}
break;
}
return dp[x] = ans;
}
int main() {
ios::sync_with_stdio(false);
int T;
cin >> T;
for (int t = 0; t < T; t++) {
cin >> n;
int temp = (1 << n);
for (int i = 0; i < temp; i++)dp[i] = -1.0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++)cin >> op[i][j];
}
cout << setiosflags(ios::fixed) << setprecision(2) << DP(0) << endl;
}
}