POJ 2531 Network Saboteur (枚举+剪枝)
题意:给你一个图,图中点之间会有边权,现在问题是把图分成两部分,使得两部分之间边权之和最大。
目前我所知道的有四种做法:
方法一:状态压缩
#include <iostream> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <algorithm> /* 用状态压缩枚举,297ms。 题意:给你一个图,图中点之间会有边权,现在问题是把图分成两部分,使得两部分之间边权之和最大。 情况是对称的,也就是说枚举所有的分类情况中,有一半是冗余的。 举个例子来说,有5个节点,1、2、3分配为A组,4、5分配给B组, 这个分类的策略所计算的结果和1、2、3分配为B组,4、5分配给A组是一样的。 因此对称的就不需要再考虑了,如状态压缩时101和010,只要考虑其中一个就可以了。 至于当枚举到一个状态时,怎么判断它的对称状态已经枚举过了,采用异或就可以了。 */ using namespace std; const int maxn=21; int n; int w[maxn][maxn]; //int vis[maxn]; int visit[550000*2]; int ans=0; int set1[maxn]; int set2[maxn]; int idx1,idx2; int main() { int l; //cout<<(1<<20)<<endl; cin>>n; memset(w,0,sizeof(w)); for(int i=1;i<=n;i++){ for(int j=1;j<=i;j++) scanf("%d",&l); for(int j=i+1;j<=n;j++){ scanf("%d",&l); w[i][j]=w[j][i]=l; } } memset(vis,0,sizeof(vis)); memset(visit,0,sizeof(visit)); int all=1<<n-1; ans=0; //用状态压缩来枚举两组的情况 for(int i=1;i<(1<<n)-1;i++){ //对称的就不需要再考虑了,如101和010,只要考虑其中一个就可以了,用异或即可求出对称的状态。 if(!visit[all^i]){ visit[i]=1; idx1=idx2=0; //将编号存入两个数组中去,而不是用vis标记,从原本的1000+ms减少到297ms for(int j=0;j<n;j++){ if(i&(1<<j)) set1[idx1++]=j+1; else set2[idx2++]=j+1; } int tot=0; for(int k=0;k<idx1;k++){ for(int t=0;t<idx2;t++){ tot+=w[set1[k]][set2[t]]; } } if(tot>ans) ans=tot; } } printf("%d\n",ans); return 0; }
方法二:dfs枚举
#include <iostream> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <algorithm> /* AC dfs暴力枚举 547ms */ using namespace std; const int maxn=21; int n; int w[maxn][maxn]; int vis[maxn]; int set1[maxn]; int set2[maxn]; int idx1,idx2; int ans=0; void dfs(int u){ if(u==n+1){ int tot=0; idx1=idx2=0; for(int i=1;i<=n;i++){ if(vis[i]) set1[idx1++]=i; else set2[idx2++]=i; } for(int k=0;k<idx1;k++){ for(int t=0;t<idx2;t++){ tot+=w[set1[k]][set2[t]]; } } if(tot>ans) ans=tot; return ; } vis[u]=0; /* 之前还用for循环,额,脑残了。。。 for(int i=u+1;i<=n+1;i++){ dfs(i); } */ dfs(u+1); vis[u]=1; dfs(u+1); } int main() { int l; cin>>n; //cout<<(1<<19)<<endl; memset(w,0,sizeof(w)); for(int i=1;i<=n;i++){ for(int j=1;j<=i;j++) scanf("%d",&l); for(int j=i+1;j<=n;j++){ scanf("%d",&l); w[i][j]=w[j][i]=l; } } memset(vis,0,sizeof(vis)); dfs(1); printf("%d\n",ans); return 0; }
方法三:大牛的解法
#include <iostream> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <algorithm> /* 看了discuss里大牛的做法,然后自己打了一遍,16ms 以下来自discuss里的: 1.等价剪枝:根据对称性剪枝 举个例子来说,有5个节点,1、2、3分配为A组,4、5分配给B组, 这个分类的策略所计算的结果和1、2、3分配为B组,4、5分配给A组是一样的。 那么怎么去除这一半的冗余呢,其实很简单,我们强制第1个节点分配给A组, 那么后面不管怎么分,全体情况都不会有重复的了。 2.换个角度,更高效搜索算法 :如本题逆向思维求最小内部代价 本题要求两个集合之间的边权和最大。反过来,相当于两个集合内部点之间的边权和最小, 令该和为ans。那么我们dfs的目的就是使得ans的值最小。 3.无法达最优:提前剪枝,也就是如果当前的Sum>=ans,就不必继续下去了 */ using namespace std; const int maxn=21; int n; int w[maxn][maxn]; int set1[maxn]; int set2[maxn]; int idx1,idx2; int tot1,tot2,tot; int ans; void dfs(int Sum,int idx1,int idx2,int k){ if(Sum>=ans) return; else if(k==n+1){ ans=Sum; } else{ int sum=0; for(int i=0;i<idx1;i++){ sum+=w[set1[i]][k]; } set1[idx1]=k; //若k属于第一个集合 dfs(Sum+sum,idx1+1,idx2,k+1); sum=0; for(int i=0;i<idx2;i++){ sum+=w[set2[i]][k]; } set2[idx2]=k; //若k属于第二个集合 dfs(Sum+sum,idx1,idx2+1,k+1); } } int main() { int l; cin>>n; memset(w,0,sizeof(w)); tot=0; for(int i=1;i<=n;i++){ for(int j=1;j<=i;j++) scanf("%d",&l); for(int j=i+1;j<=n;j++){ scanf("%d",&l); w[i][j]=w[j][i]=l; tot+=l; } } tot1=0; for(int i=1;i<n/2;i++){ for(int j=i+1;j<n/2;j++) tot1+=w[i][j]; } tot2=0; for(int i=n/2;i<=n;i++){ for(int j=i+1;j<=n;j++) tot2+=w[i][j]; } ans=tot1+tot2; idx1=idx2=0; set1[0]=1; //先把1固定为第一个集合 dfs(0,1,0,2); printf("%d\n",tot-ans); return 0; }
方法四:随机算法
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