斯坦那树

百度释义

斯坦纳树问题是组合优化问题,与最小生成树相似,是最短网络的一种。最小生成树是在给定的点集和边中寻求最短网络使所有点连通。而最小斯坦纳树允许在给定点外增加额外的点,使生成的最短网络开销最小。

即最小斯坦那树即为并非选择所有的结点,而是选择一部分结点,为保证它们连通,且求解最小开销

题解

斯坦那树模板

发现直接表示点的存在性没有意义

设函数 \(f[i][state]\) 表示:对于点 \(i\),其它结点与其连通情况

那么有两种转移

其一、由其子集转移

\[f[i][state] = \min\limits_{sub \in state} \{f[i][sub] + f[i][\complement_{state}sub] - value_i\}
\]

之所以要减去 \(value_i\) 是因为会算重

附:枚举子集的方法

for (int sub = state & (state - 1); sub; sub = (sub - 1) & state)

其二、由相邻当前状态下结点转移

\[f[i][state] = \min\limits_{state_p = true} \{f[p][state] + value_i\}
\]

发现很像三角形不等式,故考虑 \(SPFA\) 转移

总复杂度 \(O (n3^n + kE2^n)\),\(3^n\) 为枚举子集总复杂度

代码

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <queue> using namespace std; const int MAXN = 10 + 5;
const int MAXM = 1 << 10; const int INF = 0x3f3f3f3f; const int NextX[4]= {- 1, 0, 0, 1}, NextY[4]= {0, - 1, 1, 0}; int N, M;
int Map[MAXN][MAXN]= {0}; struct preSt {
int x, y;
int state; preSt (int fx = 0, int fy = 0, int fs = 0) :
x (fx), y (fy), state (fs) {}
} ; int f[MAXN][MAXN][MAXM];
preSt pre[MAXN][MAXN][MAXM];
int cnt = 0; queue<pair<int, int> > que;
void SPFA (int state) {
while (! que.empty()) {
pair<int, int> top = que.front();
que.pop(); int x = top.first, y = top.second;
for (int i = 0; i < 4; i ++) {
int tx = x + NextX[i];
int ty = y + NextY[i];
if (tx < 1 || tx > N || ty < 1 || ty > M)
continue;
if (f[x][y][state] + Map[tx][ty] < f[tx][ty][state]) {
f[tx][ty][state] = f[x][y][state] + Map[tx][ty];
pre[tx][ty][state] = preSt (x, y, state);
que.push(make_pair (tx, ty));
}
}
}
} int tag[MAXN][MAXN]= {0};
void traceback (int x, int y, int state) {
if (! x || ! y)
return ;
tag[x][y] = 1;
preSt pr = pre[x][y][state];
traceback (pr.x, pr.y, pr.state);
if (pr.x == x && pr.y == y)
traceback (pr.x, pr.y, state - pr.state);
} int getnum () {
int num = 0;
char ch = getchar (); while (! isdigit (ch))
ch = getchar ();
while (isdigit (ch))
num = (num << 3) + (num << 1) + ch - '0', ch = getchar (); return num;
} int main () {
memset (f, 0x3f, sizeof (f));
N = getnum (), M = getnum ();
int px, py;
for (int i = 1; i <= N; i ++)
for (int j = 1; j <= M; j ++) {
Map[i][j] = getnum ();
if (! Map[i][j]) {
cnt ++, f[i][j][1 << (cnt - 1)] = 0;
px = i, py = j;
}
}
int limit = (1 << cnt) - 1;
for (int state = 1; state <= limit; state ++) {
for (int i = 1; i <= N; i ++)
for (int j = 1; j <= M; j ++) {
for (int sub = state & (state - 1); sub; sub = (sub - 1) & state) // from subset
if (f[i][j][sub] + f[i][j][state - sub] - Map[i][j] < f[i][j][state]) {
f[i][j][state] = f[i][j][sub] + f[i][j][state - sub] - Map[i][j];
pre[i][j][state] = preSt (i, j, sub);
}
if (f[i][j][state] < INF)
que.push(make_pair (i, j));
}
SPFA (state); // from other nodes
}
traceback (px, py, limit);
printf ("%d\n", f[px][py][limit]);
for (int i = 1; i <= N; i ++) {
for (int j = 1; j <= M; j ++) {
if (! Map[i][j])
putchar ('x');
else {
tag[i][j] ? putchar ('o') : putchar ('_');
}
}
puts ("");
} return 0;
} /*
4 4
0 1 1 0
2 5 5 1
1 5 5 1
0 1 1 0
*/

[WC2008]游览计划 「斯坦那树模板」的更多相关文章

  1. BZOJ_2595_[Wc2008]游览计划_斯坦纳树

    BZOJ_2595_[Wc2008]游览计划_斯坦纳树 题意: 分析: 斯坦纳树裸题,有几个需要注意的地方 给出矩阵,不用自己建图,但枚举子集转移时会算两遍,需要减去当前点的权值 方案记录比较麻烦,两 ...

  2. BZOJ2595 Wc2008 游览计划 【斯坦纳树】【状压DP】*

    BZOJ2595 Wc2008 游览计划 Description Input 第一行有两个整数,N和 M,描述方块的数目. 接下来 N行, 每行有 M 个非负整数, 如果该整数为 0, 则该方块为一个 ...

  3. 【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: 洛谷4294 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) ...

  4. bzoj 2595 [Wc2008]游览计划(斯坦纳树)

    [题目链接] http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=2595 [题意] 给定N*M的长方形,选最少权值和的格子使得要求的K个点连通. [科普] ...

  5. BZOJ2595 WC2008游览计划(斯坦纳树)

    斯坦纳树板子题. 考虑状压dp,设f[i][j][S]表示当前在点(i,j)考虑转移,其所在的联通块包含的关键点集(至少)为S的答案. 转移时首先枚举子集,有f[i][j][S]=min{f[i][j ...

  6. [WC2008]游览计划(斯坦纳树)

    [Luogu4294] 题解 : 斯坦纳树 \(dp[i][j]\) 表示以\(i\)号节点为根,当前状态为\(j\)(与\(i\)连通的点为\(1\)) 当根\(i\)不改变时状态转移方程是: \( ...

  7. BZOJ.2595.[WC2008]游览计划(DP 斯坦纳树)

    题目链接 f[i][s]表示以i为根节点,当前关键点的连通状态为s(每个点是否已与i连通)时的最优解.i是枚举得到的根节点,有了根节点就容易DP了. 那么i为根节点时,其状态s的更新为 \(f[i][ ...

  8. 【BZOJ2595】[Wc2008]游览计划 斯坦纳树

    [BZOJ2595][Wc2008]游览计划 Description Input 第一行有两个整数,N和 M,描述方块的数目. 接下来 N行, 每行有 M 个非负整数, 如果该整数为 0, 则该方块为 ...

  9. 【BZOJ 2595】2595: [Wc2008]游览计划 (状压DP+spfa,斯坦纳树?)

    2595: [Wc2008]游览计划 Time Limit: 10 Sec  Memory Limit: 256 MBSec  Special JudgeSubmit: 1572  Solved: 7 ...

随机推荐

  1. NetFPGA Demo ——reference_nic_nf1_cml

    NetFPGA Demo --reference_nic_nf1_cml 实验平台 OS:deepin 15.4 开发板:NetFPGA_1G_CML 实验过程 从NetFPGA-1G-CML从零开始 ...

  2. Spring之注入复杂类型属性

    注入类: package helloworld; import java.util.List; import java.util.Map; import java.util.Properties; p ...

  3. sql server 小技巧 集锦

    sql server 小技巧(1) 导入csv数据到sql server sql server 小技巧(2) 删除sql server中重复的数据 sql server 小技巧(3) SQL Serv ...

  4. GO进程调度相关源码学习

    启动流程 procresize流程 malloc.go Memory allocator sizeclass.go span按大小区分的 类型定义 mbitmap.go type and heap b ...

  5. NOIP2017 列队——动态开点线段树

    Description: Sylvia 是一个热爱学习的女♂孩子. 前段时间,Sylvia 参加了学校的军训.众所周知,军训的时候需要站方阵. Sylvia 所在的方阵中有n×m名学生,方阵的行数为  ...

  6. java 7 升级后,控制面板里找不到java图标了

    如果电脑里只装了jre的情况下,好像从java 7 update 9开始,通过java自动升级程序完成升级后,控制面板里的java图标就不见了. 只好重新从java.sun.com上下载最新版的jre ...

  7. linux中awk工具的使用(转载)

    awk是一个非常好用的数据处理工具.相较于sed常常一整行处理,awk则比较倾向于一行当中分成数个“字段”处理,awk处理方式如下: $ awk '条件类型1{动作1} 条件类型2{动作2} ...' ...

  8. 无焦点下获取条码枪返回值的Hook(再次改良版)

    针对上一个版本再次改良,上除掉无用代码,新手绝对可以看懂! using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; usi ...

  9. 安装R和Rstudio

    安装R和Rstudio 作者:尹正杰 版权声明:原创作品,谢绝转载!否则将追究法律责任.  一.安装R编程语言 1.登录下载网站 https://cran.r-project.org/ 2.点击下载链 ...

  10. vim文本删除方法 Linux

    1,先打开某个文件: vim   filename 2,转到文件结尾 在命令模式输入 G 3,转到10行 在命令模式输入 10G 4,删除所有内容:先用G 转到文件尾,然后使用下面命令: :1, .d ...