OI集训 Day9
Content:DP (state, num)
Date:2025.7.25
概览
- 数位 DP
- 状压 DP
内容
状压 DP
状压 DP,即状态压缩 DP,通常情况下和子集问题挂钩,以二进制的第 \(i\) 位表示集合中的每个子集选还是不选。
有一种 \(O(3^n)\) 的子集枚举方式:
for (int i = 0; i < (1 << n); i++) {
for (int j = i; j; j = (j - 1) & i) {
// * j 即为 i 的子集
}
}
数位 DP
数位 DP,即不是以数字为状态进行动态规划,而是和人一样,对于数字的每个数位作为状态,常见问题为:
?> 常见问题
给定区间 \([L,R]\),求出在这个区间中满足某种条件的数的个数。
例题
洛谷-P1896 互不侵犯
思路
我们定义 \(dp_{i,s,j}\) 表示第 \(i\) 行的放置状态为 二进制表示下的 \(s\) 时的放置 \(j\) 个国王的方案数。
首先根据题意,我们要排除一些不合法的放置状态:
- 对于 \(\forall s\),如果 \(s \ \& \ s << 1\) 或 \(s \ \& \ s >> 1\) 不为 \(0\),那么状态 \(s\) 不合法。(不能左右相邻)
- 对于任意相邻两行的状态 \(\forall s,t\),如果 \(s \ \& \ t\) 或 \(s \ \& \ t << 1\) 或 \(s \ \& \ t << 1\) 不为 \(0\),那么状态 \(s,t\) 不合法。(题目要求)
然后对于转移就是对于所有合法状态的累加。
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洛谷-P3959
思路
容易发现最后的答案和深度有关,不放就以深度作为状态。
定义 \(dp_{d,s}\) 表示当前树的深度为 \(d\),在树上的节点的状态为 \(s\)。
转移就是枚举 \(s\) 的子集 \(t\),方程如下:
其中 \(cost_{t,s}\) 表示从集合 \(t\) 变为集合 \(s\) 的最小花费,可以预处理得到。
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洛谷-P4363 一双木棋 chess
思路
轮廓线 DP。
我们以一个长度为 \(n+m\) 的二进制串表示轮廓线,其中如果第 \(i\) 位为 \(0\),则向下走,否则向右走。手搓一下样例可以发现状态的转移是将二进制串中的 \(01\) 变为 \(10\)。直接转移不好转移,但是可以记忆化搜索。
定义 \(dp_{s}\) 表示轮廓线的状态为 \(s\) 下的答案。深搜 + 记忆化即可。
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洛谷-P4371 花神的数论题
思路
我们发现直接在十进制下做状态不好表示,而题目的答案和二进制的乘积相关,不妨就直接以二进制表示状态。定义 \(dp_{i,j,k}\) 表示当前枚举到了二进制下的第 \(i\) 位,数字最后在二进制下有 \(j\) 个 \(1\),目前已经选择了 \(k\) 个 \(1\) 的方案数。
答案即为 \(\Large \prod_{i=1}^{\log_2n} i^{dp_{\log_2 n,i,0}}\)。
注意:统计 \(dp\) 数组的时候不可以取模(也不会爆 long long)
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