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poj3254 Corn Fields(状态dp)

2012-08-22 13:44 375 查看
状态dp一般就是用二进制位来表示当前状态,本质还是动态规划,所以要找到转移方程,一般dp需要满足的就是最优子结构、无后效性,状态dp可能加入了一些位运算,加快程序的执行。

题目大意:给出一个M*N的矩阵,元素为0表示这个地方不能种玉米,为1表示这个地方能种玉米,现在规定所种的玉米不能相邻,即每行或者没列不能有相邻的玉米,问一共有多少种种植方法。

举个例子:

2 3
1 1 1
0 1 0
表示2*3的玉米地,现在一共有多少种种植方法呢? 答案:种0个玉米(算一个合法方案)+种1个玉米(4)+种2个玉米(3)+种3个玉米(1)=9

我们分析每一行种植玉米的状态其实之和前一行的种植状态有关系,和它前面的其余行没关系,这个满足无后效性,题目让我们求的是方案总数,其实就是求最后一行的所有状态的方案数加和。
令dp[i][state]表示第i行状态为state的方案数,那么dp[i][state] += dp[i-1][pre_state],这里pre_state和state必须满足条件,1:不相邻 2:pre_state和state是可以存在的,因为
有的地不能种植玉米,相应位不能为1,该转移方程可以理解为前一行的每一个pre_state都为第i行达到状态state贡献了dp[i-1][pre_state]个方案数。这个和用1*2覆盖地板的那个方案一样。
有几个位运算的技巧:
1.不考虑地是否可以种植,先就状态上考虑合法的种植方法,位运算如下

View Code

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
using namespace std;
const int MOD = 100000000;
const int MAXN = 13;
const int MAXSTATE = 8193;
int dp[MAXN][MAXSTATE];
int matrix[MAXN][MAXN];
int vst[MAXSTATE];
int vnum = 0, row = 0, col = 0;
//get valid state num
void getvalidstate()
{
for(int i = 0; i < (1<<col); ++i)
{
if(0 == (i&(i<<1)))
vst[vnum++] = i;
}
}
bool valid(int state, int r)
{
int rstate = 0;
for(int i = 1; i <= col; ++i)
{
if(matrix[r][i])
rstate += (1<<(col - i));
}
//    printf("r state : %d %d\n", r, rstate);
if(!(state&(~rstate)))
return true;
return false;
}
int main()
{
int m, n, i, j;
while(EOF != scanf("%d%d", &m, &n)){
for(i = 1; i <= m; ++i)
for(j = 1; j <= n; ++j)
scanf("%d", &matrix[i][j]);
row = m;
col = n;
vnum = 0;
getvalidstate();
memset(dp, 0, sizeof(int)*MAXN*MAXSTATE);
dp[0][0] = 1;
for(i = 1; i <= row; ++i)
{
for(int st = 0; st < vnum; ++st)
{
if(valid(vst[st], i))
{
for(int pst = 0; pst < vnum; ++pst)
{
if(valid(vst[pst], i - 1) && !(vst[st]&vst[pst]))
dp[i][vst[st]] += dp[i - 1][vst[pst]];
}
}
}
}
int ret = 0;
for(i = 0; i < vnum; ++i)
{
ret = (ret + dp[row][vst[i]])%MOD;
}
printf("%d\n", ret);
}
}
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