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[PHP知识库]炮兵阵地题解

题目描述

司令部的将军们打算在 N×M 的网格地图上部署他们的炮兵部队。一个 N×M 的地图由 N 行 M 列组成,地图的每一格可能是山地(用 H 表示),也可能是平原(用 P 表示),如下图。在每一格平原地形上最多可以布置一支炮兵部队(山地上不能够部署炮兵部队);一支炮兵部队在地图上的攻击范围如图中黑色区域所示:

如果在地图中的灰色所标识的平原上部署一支炮兵部队,则图中的黑色的网格表示它能够攻击到的区域:沿横向左右各两格,沿纵向上下各两格。图上其它白色网格均攻击不到。从图上可见炮兵的攻击范围不受地形的影响。

现在,将军们规划如何部署炮兵部队,在防止误伤的前提下(保证任何两支炮兵部队之间不能互相攻击,即任何一支炮兵部队都不在其他支炮兵部队的攻击范围内),在整个地图区域内最多能够摆放多少我军的炮兵部队。

输入

第一行包含两个由空格分割开的正整数,分别表示 N 和 M;
接下来的 N 行,每一行含有连续的 M 个字符(P 或者 H),中间没有空格。按顺序表示地图中每一行的数据。

输出

仅一行,包含一个整数 K,表示最多能摆放的炮兵部队的数量。

样例输入

5 4
PHPP
PPHH
PPPP
PHPP
PHHP

样例输出

6

提示

【数据范围与提示】

N≤100,M≤10。

题解

? ? ? ? 先来谈谈初始化吧。显然,这道题的m范围提示我们要用到二进制压缩。因此第一步,用二进制压缩出1行中所有可能排布炮兵的状态,1表示有炮兵,0表示无炮兵。然后用lowbit处理出每种状态的炮兵(1)的数量,用sum数组存起来,用于方便求解炮兵总数。对于每一行地图,也同样用二进制存起来,如果不能放炮兵,就为1,能放炮兵就为0。如此先来初始化每一行地图能够接受哪些可能炮兵的排布。首先炮兵之间的距离要大于2。假设此时炮兵的状态为j,那么一定(j&(j<<1))要为0,并且(j&(j<<2))要为0,表示每一炮兵攻击时不会伤害同一行的炮兵。同时,地图上的1(高地)上不能放炮兵,假设地图为i,即(i&j)要为0,表示高地上没放炮兵,以上初始化可自行画图理解。

? ? ? ? 初始化完了,现在来看这道题怎么做。对于某一行(行数大于2),当前的满足自身要求和地图要求的炮兵排列能否成立,只是取决于上两行的炮兵排列会不会与本行冲突,即不会有2个炮兵在不同行的同一个位置(否则会攻击到),这也很简单,直接按位与,看是否为0,为0即表示不冲突,当然,上两行之间肯定不冲突。而目前的炮兵总数则由上一状态加上当前状态1的数量(即sum)就是目前所有的数量,由这一行和上一行记录过来,并一起和上上行决定。

? ? ? ? 因此用dp[i][j][k]表示第k行为j,第k-1行为i的炮兵总数最大值。至于为什么要记录2行,因为炮兵的攻击范围是十字架的,最少能转移状态的就是2维(3维也可以,一是内存开不下,而是没必要,可以用max转移),但是内存有限,因此考虑把k转换成3,即滚动数组。

? ? ? ? 需要单独处理第一行和第二行。第一行的前一行为0(可视为不存在,也不会影响答案),炮兵的最大值为当前行的最大值,第二行的前一行为第一行,第二维为第二行,炮兵此刻最大值为当前2行的最大值。然后滚动数组就通过(i%3)来解决,也可以通过自己的想法来写。

? ? ? ? 最后的答案?肯定是第(n-1)行转移到n行的所有情况中的最大值。因此枚举最后两行的总状态就能够快速得到答案。我用了pt数组来快速记忆每一地图可满足条件的炮兵排列顺序,可大量节约时间。

参考代码

#include<cstdio>
using namespace std;
int n,m;char s[200];
int e_map[200],sum[1025];
int pt[1025][1025],ans=0;
int dp[1025][1025][3];
int max1(int p,int q) { return p>q?p:q; }
int getsum(int k)
{
	int ret=0;
	while(k) { ret++;k-=k&-k; }
	return ret;
}
int main() 
{
	scanf("%d%d",&n,&m);
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		scanf("%s",s);
		for(int j=0;j<n;j++)
		if(s[j]=='H') e_map[i]|=(1<<j);
		for(int j=0;j<(1<<m);j++)
		if((j&e_map[i])==0&&(j&(j<<1))==0&&(j&(j<<2))==0)
		pt[i][++pt[i][0]]=j;
	}
	for(int i=0;i<(1<<m);i++) sum[i]=getsum(i);
	for(int i=1;i<=pt[1][0];i++)
	dp[0][pt[1][i]][1]=sum[pt[1][i]];
	for(int i=1;i<=pt[1][0];i++)
		for(int j=1;j<=pt[2][0];j++)
			if(!(pt[1][i]&pt[2][j]))
				dp[pt[1][i]][pt[2][j]][2]=sum[pt[1][i]]+sum[pt[2][j]];
	for(int i=3;i<=n;i++)
		for(int j=1;j<=pt[i-2][0];j++)
			for(int p=1;p<=pt[i-1][0];p++)
				if(!(pt[i-2][j]&pt[i-1][p]))
					for(int q=1;q<=pt[i][0];q++)
						if(!(pt[i][q]&pt[i-1][p])&&!(pt[i][q]&pt[i-2][j]))
						{
							dp[pt[i-1][p]][pt[i][q]][i%3]=max1(
							dp[pt[i-1][p]][pt[i][q]][i%3],
							dp[pt[i-2][j]][pt[i-1][p]][(i+2)%3]+sum[pt[i][q]]);
						}
	for(int i=1;i<=pt[n-1][0];i++)
		for(int j=1;j<=pt[n][0];j++)
			if(!(pt[n-1][i]&pt[n][j]))
				ans=max1(ans,dp[pt[n-1][i]][pt[n][j]][n%3]);
	printf("%d",ans);
	return 0;
}

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