【BZOJ2595_洛谷4294】[WC2008]游览计划（斯坦纳树_状压DP）
上个月写的题qwq……突然想写篇博客
题目：
分析：
斯坦纳树模板题。
简单来说，斯坦纳树问题就是给定一张有边权（或点权）的无向图，要求选若干条边使图中一些选定的点连通（可以经过其他点），且边权（或点权）之和最小。很明显，这样最终形成的是一棵树。
通常，斯坦纳树问题规模都比较小。考虑状压DP。用\(dp[u][S]\)表示让点\(u\)与集合\(S\)中所有关键点连通的最小花费。有如下两种转移：
第一，把两条到\(u\)的路径拼在一起，减去重合点\(u\)的点权，即（\(w_u\)表示点\(u\)的点权，\(S'\)表示\(S\)的一个真非空子集，\(S-S'\)表示以\(S'\)相对于\(S\)的补集，下同）：
\[dp[u][S]=min(dp[u][S']+dp[u][S-S']-w_u)
\]
第二，延伸一条路径，即（\(v\)与\(u\)之间存在一条边）：
\[dp[u][S]=min(dp[v][S]+w_u)
\]
第二种存在循环更新的问题。但是它长得很像最短路，于是大力跑最短路算法即可。
注意更新顺序，要从小到大枚举集合\(S\)，先更新第一种再更新第二种。
代码：
把上面的点\(u\)换成坐标就好了……
dp的时候记一下从哪个状态转移来的。
#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <cctype>
#include <queue>
#include <functional>
using namespace std;
#define _ 0
namespace zyt
{
template<typename T>
inline void read(T &x)
{
char c;
bool f = false;
x = 0;
do
c = getchar();
while (c != '-' && !isdigit(c));
if (c == '-')
f = true, c = getchar();
do
x = x * 10 + c - '0', c = getchar();
while (isdigit(c));
if (f)
x = -x;
}
template<typename T>
inline void write(T x)
{
static char buf[20];
char *pos = buf;
if (x < 0)
putchar('-'), x = -x;
do
*pos++ = x % 10 + '0';
while (x /= 10);
while (pos > buf)
putchar(*--pos);
}
const int N = 10, ST = 1 << N, INF = 0x3f3f3f3f;
struct _pre
{
int x, y, st;
_pre(const int _x = -1, const int _y = -1, const int _st = -1)
: x(_x), y(_y), st(_st) {}
}pre[N][N][ST];
struct point
{
int x, y;
point(const int _x = 0, const int _y = 0)
: x(_x), y(_y) {}
bool operator < (const point &b) const
{
return x == b.x ? y < b.y : x < b.x;
}
};
int f[N][N][ST], arr[N][N], n, m, k;
const int dx[] = {0, 0, 1, -1};
const int dy[] = {1, -1, 0, 0};
void Dijkstra(const int s)
{
typedef pair<int, point> pip;
static priority_queue<pip, vector<pip>, greater<pip> > q;
static bool vis[N][N];
while (!q.empty())
q.pop();
for (int i = 0; i < n; i++)
for (int j = 0; j < m; j++)
{
q.push(make_pair(f[i][j][s], point(i, j)));
vis[i][j] = false;
}
while (!q.empty())
{
point u = q.top().second;
q.pop();
vis[u.x][u.y] = true;
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
point v = point(u.x + dx[i], u.y + dy[i]);
if (v.x < 0 || v.x >= n || v.y < 0 || v.y >= m || vis[v.x][v.y])
continue;
if (f[v.x][v.y][s] > f[u.x][u.y][s] + arr[v.x][v.y])
{
f[v.x][v.y][s] = f[u.x][u.y][s] + arr[v.x][v.y];
pre[v.x][v.y][s] = _pre(u.x, u.y, s);
q.push(make_pair(f[v.x][v.y][s], v));
}
}
}
}
bool mark[N][N];
void dfs(const _pre p)
{
mark[p.x][p.y] = true;
_pre nxt = pre[p.x][p.y][p.st];
if (nxt.x == -1 && nxt.y == -1 && nxt.st == -1)
return;
dfs(nxt);
if (nxt.st != p.st)
{
nxt.st ^= p.st;
dfs(nxt);
}
}
int work()
{
read(n), read(m);
for (int i = 0; i < n; i++)
{
memset(f[i], INF, sizeof(int[m][ST]));
for (int j = 0; j < m; j++)
{
read(arr[i][j]);
if (!arr[i][j])
f[i][j][1 << (k++)] = 0;
}
}
for (int i = 0; i < (1 << k); i++)
{
for (int j = (i - 1) & i; j; j = (j - 1) & i)
for (int x = 0; x < n; x++)
for (int y = 0; y < m; y++)
if (f[x][y][i] > f[x][y][j] + f[x][y][i ^ j] - arr[x][y])
{
f[x][y][i] = f[x][y][j] + f[x][y][i ^ j] - arr[x][y];
pre[x][y][i] = _pre(x, y, j);
}
Dijkstra(i);
}
int ans = INF;
_pre pans;
for (int i = 0; i < n; i++)
for (int j = 0; j < m; j++)
if (ans > f[i][j][(1 << k) - 1])
{
ans = f[i][j][(1 << k) - 1];
pans = _pre(i, j, (1 << k) - 1);
}
write(ans), putchar('\n');
dfs(pans);
for (int i = 0; i < n; i++)
{
for (int j = 0; j < m; j++)
if (!arr[i][j])
putchar('x');
else if (mark[i][j])
putchar('o');
else
putchar('_');
putchar('\n');
}
return (0^_^0);
}
}
int main()
{
return zyt::work();
}
