POJ 1185 - 炮兵阵地 & HDU 4539 - 郑厂长系列故事——排兵布阵 - [状压DP]

印象中这道题好像我曾经肝过，但是没肝出来，现在肝出来了也挺开心的

题目链接：http://poj.org/problem?id=1185

Time Limit: 2000MS Memory Limit: 65536K

Description

司令部的将军们打算在N*M的网格地图上部署他们的炮兵部队。一个N*M的地图由N行M列组成，地图的每一格可能是山地（用"H" 表示），也可能是平原（用"P"表示），如下图。在每一格平原地形上最多可以布置一支炮兵部队（山地上不能够部署炮兵部队）；一支炮兵部队在地图上的攻击范围如图中黑色区域所示： 

如果在地图中的灰色所标识的平原上部署一支炮兵部队，则图中的黑色的网格表示它能够攻击到的区域：沿横向左右各两格，沿纵向上下各两格。图上其它白色网格均攻击不到。从图上可见炮兵的攻击范围不受地形的影响。 
现在，将军们规划如何部署炮兵部队，在防止误伤的前提下（保证任何两支炮兵部队之间不能互相攻击，即任何一支炮兵部队都不在其他支炮兵部队的攻击范围内），在整个地图区域内最多能够摆放多少我军的炮兵部队。 

Input

第一行包含两个由空格分割开的正整数，分别表示N和M； 
接下来的N行，每一行含有连续的M个字符('P'或者'H')，中间没有空格。按顺序表示地图中每一行的数据。N <= 100；M <= 10。

Output

仅一行，包含一个整数K，表示最多能摆放的炮兵部队的数量。

Sample Input

5 4
PHPP
PPHH
PPPP
PHPP
PHHP

Sample Output

6

题解：

感谢博文http://www.cnblogs.com/scau20110726/archive/2013/02/27/2935256.html，可以说讲的非常清晰了；

首先，一个炮的攻击范围有两格，所以对于第i行来讲，i-1行和i-2行对它有影响，i-3行及以上的都没有影响了；

所以我们要去求得到关于第i行的一些信息，只需要知道i-1和i-2的信息即可；

然后考虑表示地图：

　　山用1表示，空地用0表示；那么对于一行，就是一个0 or 1的串，这是个二进制数，可以状压成一个十进制数；

再考虑表示一行上部署炮兵部队的状态：

　　只考虑一行上，能不能放炮的话，状态最大达到 (1<<10) - 1 = 2^10 -1；

　　但是实际上，因为炮与炮之间不能相互攻击的限制，状态数没有那么多；

　　假设一个状态i，如果满足 (i&(i<<1)) == 0 && (i&(i<<2)) == 0 的话，它才是一个符合炮与炮之间相互不能攻击的状态；

　　由此，我们通过枚举计算一下到底有多少状态：

for(int i=;i<=(<<10)-;i++) if( (i&(i<<))== && (i&(i<<))== ) cnt++;

　　程序运行得到的cnt等于60，所以我们可以知道，最大的状态数不会超过60；

　　由此使用一个state[]数组保存状态（依然状压成十进制数），把每次枚举出来可行的状态保存进去；

并且值得一提的是，我们把state定义成结构体数组：

　　state[i].sta：表示第i个状态时怎么样的；

　　state[i].cnt：记录这个状态下，部署了多少炮兵部队；

这样一来，方便后续操作，也不容易出错，在枚举求得所有可行状态时，也可以一并求出cnt；

那么怎么判断炮兵部队不在山上呢？  只要state[i] & mp[r] == 0 ,就表示state[i]这个状态，可以放在r这行上，而且炮不会在山上，炮之间也不会攻击；

那么又如何判断 i行，i-1行，i-2行的炮没有冲突呢？所以我们假设现在i行，i-1行，i-2行的炮的摆放情况分别是state[i],state[j],state[k]；

当满足 state[i] & state[j] == 0   state[i] & state[k] == 0     state[j] & state[k] == 0 条件时，三行的部署情况没有冲突；

最后的状态转移方程，可以直接参考代码中的状态转移过程；

AC代码：

 #include<cstdio>
 #include<cstring>
 #include<algorithm>
 #define MAXN 103
 #define MAXM 11
 using namespace std;
 int n,m;
 int mp[MAXN];
 
 int state_num;
 struct State{
     int sta,cnt;
 }state[];
 
 int dp[MAXN][][];
 
 int main()
 {
     scanf("%d%d",&n,&m);
 
     for(int i=;i<=n;i++)
     {
         mp[i]=;
         char input[];
         scanf("%s",input+);
         for(int j=;j<=m;j++)
         {
             int tmp=((input[j]=='H')?:);
             mp[i]|=tmp;
             if(j!=m) mp[i]=mp[i]<<;
         }
     }//二进制记录地图
 
     state_num=;
     for(int i=;i<=(<<m)-;i++)
     {
         if( (i&(i<<))== && (i&(i<<))== )
         {
             state_num++;
             state[state_num].sta=i;
 
             state[state_num].cnt=;
             for(int tmp=i;tmp;tmp=(tmp>>)) if(tmp&) state[state_num].cnt++;
 
             //printf("id=%d state=%d cnt=%d\n",state_num,state[state_num].sta,state[state_num].cnt);
         }
     }//单纯在炮与炮之间不能互相攻击的限制下，得到所有状态
 
     //状态转移过程 - st
     memset(dp,,sizeof(dp));
 
     for(int i=;i<=state_num;i++)
     {
         if(state[i].sta & mp[]) continue;
         dp[][i][]=state[i].cnt;
     }//初始化dp[1][ state of row1 ][ no state ]
 
     for(int i=;i<=state_num;i++)//枚举第2行状态
     {
         if(state[i].sta & mp[]) continue;
         for(int j=;j<=state_num;j++)//枚举第1行状态
         {
             if( (state[j].sta&mp[]) || (state[i].sta&state[j].sta) ) continue;
             dp[][i][j]=max(dp[][i][j],dp[][j][]+state[i].cnt);
         }
     }//初始化dp[2][ state of row2 ][ state of row1 ]
 
     for(int r=;r<=n;r++)
     {
 
         for(int i=;i<=state_num;i++)//枚举第r行状态
         {
 
             if(state[i].sta & mp[r]) continue;
 
             for(int j=;j<=state_num;j++)//枚举第r-1行状态
             {
 
                 if( (state[j].sta&mp[r-]) || (state[i].sta&state[j].sta) ) continue;
 
                 for(int k=;k<=state_num;k++)//枚举第r-2行状态
                 {
                     if(state[k].sta & mp[r-]) continue;
                     if( (state[i].sta&state[k].sta) || (state[j].sta&state[k].sta) ) continue;
 
                     dp[r][i][j]=max(dp[r][i][j],dp[r-][j][k]+state[i].cnt);
                 }
 
             }
 
         }
 
     }
     //状态转移过程 - ed
 
     int ans=;
     for(int i=;i<=state_num;i++)
     {
         for(int j=;j<=state_num;j++)
         {
             ans=max(ans,dp[n][i][j]);
         }
     }
     printf("%d\n",ans);
 }

题目链接：http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4539

Time Limit: 10000/5000 MS (Java/Others) Memory Limit: 65535/32768 K (Java/Others)

Problem Description

　　郑厂长不是正厂长
　　也不是副厂长
　　他根本就不是厂长
　　事实上
　　他是带兵打仗的团长

　　一天，郑厂长带着他的军队来到了一个n*m的平原准备布阵。
　　根据以往的战斗经验，每个士兵可以攻击到并且只能攻击到与之曼哈顿距离为2的位置以及士兵本身所在的位置。当然，一个士兵不能站在另外一个士兵所能攻击到的位置，同时因为地形的原因平原上也不是每一个位置都可以安排士兵。
　　现在，已知n,m
以及平原阵地的具体地形，请你帮助郑厂长计算该阵地,最多能安排多少个士兵。

 

Input

输入包含多组测试数据；
每组数据的第一行包含2个整数n和m (n <= 100, m <=
10 )，之间用空格隔开；
接下来的n行，每行m个数，表示n*m的矩形阵地，其中1表示该位置可以安排士兵，0表示该地形不允许安排士兵。

 

Output

请为每组数据计算并输出最多能安排的士兵数量，每组数据输出一行。

 

Sample Input

6 6

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0 1 1 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0

 

Sample Output

2

 

题解：

几乎完全跟上题一样，改一下其中一些判断跳过的条件即可。

 

AC代码：

 #include<cstdio>
 #include<cstring>
 #include<algorithm>
 #define MAXN 103
 #define MAXM 11
 using namespace std;
 int n,m;
 int mp[MAXN];
 
 int state_num;
 struct State{
     int sta,cnt;
 }state[];
 
 int dp[MAXN][][];
 
 int main()
 {
     while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF)
     {
         for(int i=,tmp;i<=n;i++)
         {
             mp[i]=;
             for(int j=;j<=m;j++)
             {
                 scanf("%d",&tmp);
                 tmp=!tmp;
                 mp[i]|=tmp;
                 if(j!=m) mp[i]=mp[i]<<;
             }
         }//二进制记录地图
 
         state_num=;
         for(int i=;i<=(<<m)-;i++)
         {
             if( (i&(i<<))== )
             {
                 state[state_num].sta=i;
 
                 state[state_num].cnt=;
                 for(int tmp=i;tmp;tmp=(tmp>>)) if(tmp&) state[state_num].cnt++;
 
                 //printf("id=%d state=%d cnt=%d\n",state_num,state[state_num].sta,state[state_num].cnt);
                 state_num++;
             }
         }//单纯在士兵与士兵之间不能互相攻击的限制下，得到所有状态
 
         //状态转移过程 - st
         memset(dp,,sizeof(dp));
 
         for(int i=;i<state_num;i++)
         {
             if(state[i].sta & mp[]) continue;
             dp[][i][]=state[i].cnt;
         }//初始化dp[1][ state of row1 ][ no state ]
 
         for(int i=;i<state_num;i++)//枚举第2行状态
         {
             if(state[i].sta & mp[]) continue;
             for(int j=;j<state_num;j++)//枚举第1行状态
             {
                 if(state[j].sta & mp[]) continue;
                 if((state[j].sta<<)&state[i].sta || (state[j].sta>>)&state[i].sta) continue;
                 dp[][i][j]=max(dp[][i][j],dp[][j][]+state[i].cnt);
             }
         }//初始化dp[2][ state of row2 ][ state of row1 ]
 
         for(int r=;r<=n;r++)
         {
 
             for(int i=;i<state_num;i++)//枚举第r行状态
             {
 
                 if(state[i].sta & mp[r]) continue;
 
                 for(int j=;j<state_num;j++)//枚举第r-1行状态
                 {
 
                     if(state[j].sta & mp[r-]) continue;
                     if((state[j].sta<<)&state[i].sta || (state[j].sta>>)&state[i].sta) continue;
                     for(int k=;k<state_num;k++)//枚举第r-2行状态
                     {
                         if(state[k].sta & mp[r-]) continue;
                         if(state[i].sta & state[k].sta) continue;
                         if((state[k].sta<<)&state[j].sta || (state[k].sta>>)&state[j].sta) continue;
 
                         dp[r][i][j]=max(dp[r][i][j],dp[r-][j][k]+state[i].cnt);
                     }
 
                 }
 
             }
 
         }
         //状态转移过程 - ed
 
         int ans=;
         for(int i=;i<state_num;i++)
         {
             for(int j=;j<state_num;j++)
             {
                 ans=max(ans,dp[n][i][j]);
             }
         }
         printf("%d\n",ans);
     }
 }