最短Hamilton路径(二进制状态压缩dp)

题目描述

给定一张 n(n≤20) 个点的带权无向图,点从 0~n-1 标号,求起点 0 到终点 n-1 的最短Hamilton路径。 Hamilton路径的定义是从 0 到 n-1 不重不漏地经过每个点恰好一次。

输入

第一行一个整数n。
接下来n行每行n个整数,其中第i行第j个整数表示点i到j的距离(一个不超过10^7的正整数,记为a[i,j])。
对于任意的x,y,z,数据保证 a[x,x]=0,a[x,y]=a[y,x] 并且 a[x,y]+a[y,z]>=a[x,z]。

输出

一个整数,表示最短Hamilton路径的长度。

样例输入

4
0 2 1 3
2 0 2 1
1 2 0 1
3 1 1 0

样例输出

4

提示

从0到3的Hamilton路径有两条,0-1-2-3和0-2-1-3。前者的长度为2+2+1=5,后者的长度为1+2+1=4


 题意:

1为起点,n为终点的最短汉密顿路径。数据保证 a[x,x]=0,a[x,y]=a[y,x] 并且 a[x,y]+a[y,z]>=a[x,z]


思路:

二进制状态压缩中常用的各种位操作的含义:

  • 取状态为sta,位置为 i 的数字:sta&(1<
  • 把第 i 位设置为1:sta=sta|(1<
  • 把第 i 位设置为0:sta=sta&(~(1<
  • 把第 i 位取反:sta=sta^(1<
  • 取出sta的最后一个1:(sta&-sta),运用补码表示的相关知识

用二进制上的数代表一个点的状态,取(1)或不取(0)。题目让求从点1到n的最短汉密顿路径,即经过每个点一次,这时的状态用二进制表示就是 (1<(n个1)。用dp[j][i]表示在状态 i 下,从1到 j 的最短汉密顿路径。
dp[j][i]可由上一个状态(上一状态就是把 j从当前状态中去掉)dp[k][i^(1<<(j-1))]得到,其中保证k是上一状态(i^(1<<(j-1)))中存在的点,即 i&1<<(k-1)==1
有动态转移方程:dp[j][i]=min(dp[j][i],dp[k][i^(1<<(j-1))]+map[k][j])。


代码:

#include 
using namespace std;

int a[25][25], dp[25][1<<20], n;
int main()
{
    cin >> n;
    memset(dp, 0x3f, sizeof(dp));
    dp[1][0]=0;
    for(int i=1; i<=n; ++i) for(int j=1; j<=n; ++j) cin>>a[i][j];
    for(int i=1; i<=(1<=a[x,z]
    cout << dp[n][(1<

 

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