偶数矩阵(Even Parity, UVa 11464)

给你一个n×n的01矩阵(每个元素非0即1),你的任务是把尽量少的0变成1,使得每个元素的上、下、左、右的元素(如果存在的话)之和均为偶数。比如,如图1-6(a)所示的矩阵至少要把3个0变成1,最终如图1-6(b)所示,才能保证其为偶数矩阵。

(a)                 (b)

【输入格式】

输入的第一行为数据组数TT≤30)。每组数据的第一行为正整数n(1≤n≤15);接下来的n行每行包含n个非0即1的整数,相邻整数间用一个空格隔开。

【输出格式】

对于每组数据,输出被改变的元素的最小个数。如果无解,应输出-1。

思路:

这道题是一道经典的枚举+模拟综合运用的算法

枚举第一排0 1的变化 以此模拟出第二排至第N排的变化

复杂度为    o((2^n)*n*n)

书上的分析:

也许最容易想到的方法就是枚举每个数字“变”还是“不变”,最后判断整个矩阵是否满足条件。遗憾的是,这样做最多需要枚举2255≈5×1067种情况,实在难以承受。

注意到n只有15,第一行只有不超过215=32 768种可能,所以第一行的情况是可以枚举的。接下来根据第一行可以完全计算出第二行,根据第二行又能计算出第三行(想一想,如何计算),以此类推,这样,总时间复杂度即可降为O(2n×n2)。

我的代码如下:

#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
int map[20][20];
int tempmap[20][20];
int ans,n;
int getans(int KT)
{
memset(tempmap,0,sizeof(tempmap));
int cnt=0,temp,k;
for(int i=1;i<=n;i++)
{
temp=KT&1;
KT=KT>>1;
tempmap[1][i]=temp;
if(tempmap[1][i]!=map[1][i])
if(temp==1) cnt++;
else return 0;
}
for(int i=2;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=n;j++)
{
k=tempmap[i-1][j-1]+tempmap[i-1][j+1]+tempmap[i-2][j];
if(k%2==1) tempmap[i][j]=1;
else tempmap[i][j]=0; if(tempmap[i][j]!=map[i][j])
if(tempmap[i][j]==1) cnt++;
else return 0;
}
if(cnt<ans) ans=cnt;
return 0;
}
int main()
{
//freopen("a.in","r",stdin);
//freopen("a.out","w",stdout);
int T;
scanf("%d",&T);
int maxn;
int TT=T;
while(T--)
{
ans=2000000000;
scanf("%d",&n);
maxn=(1<<n)-1;
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=n;j++)
scanf("%d",&map[i][j]);
for(int i=0;i<=maxn;i++)
getans(i);
if(ans==2000000000) ans=-1;
printf("Case %d: %d\n",TT-T,ans);
}
return 0;
}

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