【POJ】1830 开关问题(高斯消元)
http://poj.org/problem?id=1830
高斯消元无解的条件:当存在非法的左式=0而右式不等于0的情况,即为非法。这个可以在消元后,对没有使用过的方程验证是否右式不等于0(此时因为前边消元一定会使得后边的方程左式为0)
高斯消元自由变元:自由变元就是当这些未知量一旦确定,整个方程就确定了。但是这些量是未知的。(例如x+y=5,自由变元就是1,因为无论是x还是y确定,另一个就能唯一确定),而答案要求的是方案,那么显然因为自由变元是可以随便赋值的,而这些值只有2个,开和不开,那么方案数就是2^自由变元。而自由变元的求法很简单,具体解释看白书,其实就是仅当n个不同的方程(就是无论怎么通过其它方程都不会将这两个方程变成一样)才能确定n个解。那么我们如果只确定了x个方程,那么自由变元的数量就是n-x。(这个x可以轻易得到,因为在高斯消元过程中,会消元,而消元会将相同的方程消成这个样子:0=0。那么这个就是没用的方程。
而高斯消元我们要在原有的求一定有解的高斯消元算法改动一下。
我们记录当前的方程x和当前的未知数y,我们知道只有在所有a行,a>=x有A[a][y]!=0时,那么就可以消元,消元后这个方程就是确定的了,那么x++;反之不存在这个a,那么未知数y++
还有一个要注意的是,我们建图时,如果初始状态和末状态相等,意味着这个未知量不需要改变,即A[i][n+1]=0,反之A[i][n+1]=1。且每一个方程组x,如果有未知量y能够造成未知量x改变,那么A[x][y]=1(所以这点千万不要在建图的时候弄错了!)
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <string>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <queue>
using namespace std;
#define rep(i, n) for(int i=0; i<(n); ++i)
#define for1(i,a,n) for(int i=(a);i<=(n);++i)
#define for2(i,a,n) for(int i=(a);i<(n);++i)
#define for3(i,a,n) for(int i=(a);i>=(n);--i)
#define for4(i,a,n) for(int i=(a);i>(n);--i)
#define CC(i,a) memset(i,a,sizeof(i))
#define read(a) a=getint()
#define print(a) printf("%d", a)
#define dbg(x) cout << (#x) << " = " << (x) << endl
#define printarr2(a, b, c) for1(_, 1, b) { for1(__, 1, c) cout << a[_][__]; cout << endl; }
#define printarr1(a, b) for1(_, 1, b) cout << a[_] << '\t'; cout << endl
inline const int getint() { int r=0, k=1; char c=getchar(); for(; c<'0'||c>'9'; c=getchar()) if(c=='-') k=-1; for(; c>='0'&&c<='9'; c=getchar()) r=r*10+c-'0'; return k*r; }
inline const int max(const int &a, const int &b) { return a>b?a:b; }
inline const int min(const int &a, const int &b) { return a<b?a:b; } const int N=35;
typedef int mtx[N][N];
int gauss(mtx A, int n) {
int x=1, y=1;
while(x<=n && y<=n) {
int pos=x;
while(!A[pos][y] && pos<=n) ++pos;
if(A[pos][y]) {
for1(i, 1, n+1) swap(A[pos][i], A[x][i]);
for1(i, x+1, n) if(A[i][y])
for1(j, y, n+1) A[i][j]^=A[x][j];
++x;
}
++y;
}
for1(i, x, n) if(A[i][n+1]) return -1;
return n-x+1;
}
int main() {
int cs=getint();
mtx a;
while(cs--) {
CC(a, 0);
int n=getint();
for1(i, 1, n) read(a[i][n+1]), a[i][i]=1;
for1(i, 1, n) a[i][n+1]^=getint();
int x=getint(), y=getint();
while(x+y) {
a[y][x]=1;
x=getint(), y=getint();
}
int ans=gauss(a, n);
if(ans==-1) puts("Oh,it's impossible~!!");
else printf("%d\n", 1<<ans);
}
return 0;
}
Description
Input
每组测试数据的格式如下:
第一行 一个数N(0 < N < 29)
第二行 N个0或者1的数,表示开始时N个开关状态。
第三行 N个0或者1的数,表示操作结束后N个开关的状态。
接下来 每行两个数I J,表示如果操作第 I 个开关,第J个开关的状态也会变化。每组数据以 0 0 结束。
Output
Sample Input
2
3
0 0 0
1 1 1
1 2
1 3
2 1
2 3
3 1
3 2
0 0
3
0 0 0
1 0 1
1 2
2 1
0 0
Sample Output
4
Oh,it's impossible~!!
Hint
一共以下四种方法:
操作开关1
操作开关2
操作开关3
操作开关1、2、3 (不记顺序)
Source
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