终于在洛谷上发布题解了QWQ
P10447 最短 Hamilton 路径 题解
分析题目:
一张 n n n 个点的带权无向图,求起点 0 0 0 至终点 n − 1 n-1 n−1 的最短 Hamilton 路径(从 0 ∼ n − 1 0\sim n-1 0∼n−1 不重复地经过每个点一次)。
初看题目,不难发现这道题是一个状态压缩 dp 的模板题。
状态压缩简介:
状态压缩,字面意思就是把复杂的状态转化成简洁的二进制来表示,可减少时间与空间复杂度。
打个比方,二进制数 01001101 01001101 01001101 表示的意思为:
0 0 0( 0 0 0 号节点没有被经过) 1 1 1( 1 1 1 号节点已被经过) 00 00 00( 2 , 3 2,3 2,3 号节点未经过) 11 11 11( 4 , 5 4,5 4,5 号节点经过) 0 0 0( 6 6 6 号节点没经过) 1 1 1( 7 7 7 号节点已经过)。
而 ( 01001101 ) 2 = ( 77 ) 10 (01001101)_2=(77)_{10} (01001101)2=(77)10,我们只需操作 77 77 77 次即可,简洁明了。
分析题目样例:
5
0 2 4 5 1
2 0 6 5 3
4 6 0 8 3
5 5 8 0 5
1 3 3 5 0
可作图如下:
好啦,分析题目,我们不难想出定义一个 f f f 数组, f i , j f_{i,j} fi,j 表示在 i i i 的状态下(上文已提到)最后经过的节点 j j j 所得的最短 Hamilton 路径。
定义:
int f[MAXM][MAXN];
那么我们该如何进行状态转移呢?
我们可以用三层循环来实现:
for(int i=1;i<(1<<n);i++)//枚举状态
{
for(int j=0;j<n;j++)//枚举每个点
{
if(!((i>>j)&1)) continue;//如果点j已经被经历过,就跳过它
for(int k=0;k<n;k++)//这里比较难想,意思是在i的状态下已被经过的点的个数
if(((i^(1<<j))>>k)&1)
f[i][j]=min(f[i][j],f[i^(1<<j)][k]+a[k][j]);//状态转移方程,要么是本身,要么则为以i^(1<<j)为状态的节点k到j,有点类似最短路的floyd
}
}
最后我们的答案就是 f 2 n − 1 , n − 1 f_{2^{n}-1 , n-1} f2n−1,n−1。
即在状态为 2 n − 1 2^{n}-1 2n−1(全被经过了)下的 n − 1 n-1 n−1 号节点。
AC Code:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int MAXN=25,MAXM=(1<<20),inf=0x3f;//定义变量,inf为无限
int n,a[MAXN][MAXN],f[MAXM][MAXN];
int main(){
scanf("%d",&n);
for(int i=0;i<n;i++)
for(int j=0;j<n;j++)
scanf("%d",&a[i][j]);
//输入无需多嘴
memset(f,inf,sizeof(f));//一开始f数组都是无限的
f[1][0]=0;//还没开始旅程,为0
for(int i=1;i<(1<<n);i++)//枚举状态
{
for(int j=0;j<n;j++)//枚举每个点
{
if(!((i>>j)&1)) continue;//经过了
for(int k=0;k<n;k++)//上一次经过了哪些点?
if(((i^(1<<j))>>k)&1)//枚举从上一个经过的节点走到j节点
f[i][j]=min(f[i][j],f[i^(1<<j)][k]+a[k][j]);//状态转移
}
}
printf("%d\n",f[(1<<n)-1][n-1]);//out
return 0;
//完结撒花
}