状态压缩DP入门

                                                  状态压缩DP入门

                                                                                                               ——HM

 

    中考前一个学期都没怎么碰信息,终于中考完了,第一个来学习一下几个DP。

    状压DP在提高组好像挺常考,而且我也一直不太会,便来学习一下。

一、位运算

    状压DP的基础便是位运算。先来列几个:

“&”:与运算,二进制下每一位进行如下运算:1&1=1    1&0=0    0&1=0    0&0=0,如:110&100=100,十进制下即表示6&4=4。

“|”: 或运算,二进制下每一位进行如下计算:1|1=1      1|0=1      0|1=1     0|0=0, 如:110|100=110,十进制之下即表示6|4=6。

“^”:异或运算,二进制下每一位相同为0,每一位不同即为1,即:1^1=0  1^0=1  0^1=1  0^0=0,如110^100=010,十进制下表示6^4=2。

“~”:取反运算,二进制下一个数每位取反,如~11001001=00110110

“>>”:向右位移,即将此二进制数向右减少几位,如1110001>>3=1110

"<<":向左位移,即将此二进制数向左增加几位,如110<<3=110000

    大体上就这几种了,优先级为'~' > '&' > '^' > '|',位移最好加括号。

    上面符号在C++中使用时编译器会先将十进制转换为二进制,运算后再转为十进制,全是自动的。

二、状压DP中位运算应用

常用的也就这几种,缺的话请在评论区指出。

1、n>>1:将n除以2

2、n<<1:将n乘以2

注:听说这用两种运算比直接用*和/更快一些

3、if( ( 1<< (i-1) )&x > 0 ):判断数x的第i位是否为1,若大于0,则为1,反之不是。

其实很好理解,就是人为创造一个只有第i位为1的数,并将此数与x进行一次&运算,因为构造的数前i-1位为0,故运算后的数前i-1位全为0,若x的第i位为1,则1&1=1>0,为0,则0&1=0

4、x=x|( 1<< ( i-1 ) ):将数x二进制下的第i位改为1。

和上面一个差不多,构造一个只有第i位为1的数,将x与其做|运算,因为1|0=1,0|0=0,所以x前i-1不变,又因1|1=1,0|1=1,无论怎样x的第i位为1或0,都将变为1。

5、x=x&(x-1):去掉数x从右往左数第一个1。

好难证明,我又蒻又懒,就不证了吧

貌似常用的这么多,欢迎大佬指责补充

三、做题

    怎么做题当然最重要啦。

    其实状压DP说白了就是将方案用二进制暴力枚举出来,也不要害怕,且是否用状压DP,DP的方程一般都挺好看的,可能是我太弱了没做过状压难题,比较好入门。

    一般看来,状压DP的题数据范围极小一般只有15-50。且瞄一眼发现没有什么思路或发现无法进行爆搜,这是基本肯定是状压DP了。状压DP复杂度极大为2的指数级别,但搜索将更大,故其还是很重要的。大体套路是:读题看数据范围,用二进制表示状态(与常规DP不同之处),写出状态转移方程,注意临界情况及细节,编写程序。

四、例题

先摆几个题目,会在我的博客中写题解,请多关注。

1、(USACO2006NOV) 玉米田      洛谷P1879      (题解)

2、(SCOI2005)互不侵犯               洛谷P1896      (题解)

3、(SDOI2006)最短距离               洛谷P2453        (题解)

会陆续补充

 

 

 

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