牧场的安排(状压dp)
题目描述
FarmerJohn新买了一块长方形的牧场,这块牧场被划分成M行N列(1≤M≤12;1≤N≤12),每一格都是一块正方形的土地。FJ打算在牧场上的某几格土地里种上美味的草,供他的奶牛们享用。遗憾的是,有些土地相当的贫瘠,不能用来放牧。并且,奶牛们喜欢独占一块草地,于是FJ不会选择两块相邻的土地,即:没有哪两块草地有公共边。当然,FJ还没有决定在哪些土地上种草。
作为一个好奇的农场主,FJ想知道,如果不考虑草地的总块数,那么,一共有多少种种植方案可供他选择。当然,把新的牧场荒废,不在任何土地上种草,也算一种方案。请你帮FJ算一下这个总方案数。
输入描述:
第1行:两个正整数M和N,用空格隔开;
第2到M+1行:每行包含N个用空格隔开的整数,描述了每块土地的状态。输入的第i+1行描述了第i行的土地。所有整数均为0或1,1表示这块土地足够肥沃,0则表示这块地上不适合种草。
输出描述:
第1行:输出一个整数,即牧场分配总方案数除以10^8 的余数。
示例
输入
2 3
1 1 1
0 1 0
输出
9
说明
按下图把各块土地编号:
1 2 3
0 4 0
只开辟一块草地有4种方案:选1,2,3,4中的任一块。开辟两块草地的话,有3种方案:13,14以及34。选三块草地只有一种方案:134。再加把牧场荒废的那一种,总方案数为4+3+1+1=9种。
备注:
1≤N,M≤12。
题目思路:
看到n,m小于或等于12就想到状压dp,因为两块相邻的地不能种草,所以需要预处理一下。
当i表示每行地的状态时,(i<<1)&i)0就表示在这一行没有两块地相邻。
我们可以用一个vector保存每行地合法的状态。
当i表示这一行的状态,j表示上一行的状态时,i&j0就表示这两行没有地相邻
当i表示这一行的状态,j表示这一行是否可以种草的状态时,i&j==i就说明i状态是可行的,假如i&j!=i,那么就存在i状态的某一列是1,但是这一块地本身是不能种植的。
用一个数组s来保存这一行是否可以种草的状态
以行数作为阶段,本行的状态和上一行的状态作为dp的状态,是否合法作为决策。
dp[i][j]表示第i行j状态时前i行的方案数,dp[0][0] = 1作为边界(都不种也是一种方案)。
状态转移是如果本行的j状态和上一行的k状态不冲突,那么本行j状态的方案数就加上上一行k状态的方案数,说明k状态可以到j状态。
最后统计dp[n][所有状态]的总方案数。
代码
#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
using namespace std;
int n,m,dp[13][401],a[13][13],s[13];
const int mod = pow(10,8);
vector<int> v;
int main()
{
cin>>n>>m;
for(int i = 0;i<1<<m;i++)
if(((i<<1)&i)==0)
v.push_back(i);
for(int i = 1;i<=n;i++)
for(int j = 0;j<m;j++)
scanf("%d",&a[i][j]);
for(int i = 1;i<=n;i++)
for(int j=0;j<m;++j)
s[i] = (s[i]<<1)+a[i][j];
dp[0][0] = 1;
for(int i = 1;i<=n;i++)
{
for(int j = 0;j<v.size();j++)
{
if((v[j]&s[i])==v[j])
{
for(int k = 0;k<v.size();k++)
{
if((v[k]&v[j])==0)
{
dp[i][j]+=dp[i-1][k];
dp[i][j]%=mod;
}
}
}
}
}
ll ans = 0;
for(int i = 0;i<v.size();i++)
ans = (ans+dp[n][i])%mod;
cout<<ans;
return 0;
}
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