2019 力扣杯全国秋季编程大赛:覆盖(超详细的解法!!!)

你有一块棋盘,棋盘上有一些格子已经坏掉了。你还有无穷块大小为1 * 2的多米诺骨牌,你想把这些骨牌不重叠地覆盖在完好的格子上,请找出你最多能在棋盘上放多少块骨牌?这些骨牌可以横着或者竖着放。

输入:n, m代表棋盘的大小;broken是一个b * 2的二维数组,其中每个元素代表棋盘上每一个坏掉的格子的位置。

输出:一个整数,代表最多能在棋盘上放的骨牌数。

示例 1:

输入:n = 2, m = 3, broken = [[1, 0], [1, 1]]
输出:2
解释:我们最多可以放两块骨牌:[[0, 0], [0, 1]]以及[[0, 2], [1, 2]]。(见下图)
2019 力扣杯全国秋季编程大赛:覆盖(超详细的解法!!!)_第1张图片

示例 2:

输入:n = 3, m = 3, broken = []
输出:4
解释:下图是其中一种可行的摆放方式
2019 力扣杯全国秋季编程大赛:覆盖(超详细的解法!!!)_第2张图片

限制:

  1. 1 <= n <= 8
  2. 1 <= m <= 8
  3. 0 <= b <= n * m

解题思路

首先可以想到通过dfs来做这个问题。对于每个位置来说只有三种情况,横着摆放多米诺骨牌、竖着摆放多米诺骨牌和不摆放多米诺骨牌。

class Solution:
    def domino(self, n: int, m: int, broken: List[List[int]]) -> int:
        g = [[0]*m for _ in range(n)]
        for i, j in broken:
            g[i][j] = 1

        def dfs(x, y):
            res1, res2 = 0, 0
            if x >= n:
                return 0
            if y >= m:
                return dfs(x + 1, 0)
            if g[x][y]:
                return dfs(x, y + 1)
            #横
            if y + 1 < m and g[x][y + 1] == 0:
                g[x][y] = g[x][y + 1] = 1
                res1 = dfs(x, y + 2) + 1
                g[x][y] = g[x][y + 1] = 0
            #竖
            if x + 1 < n and g[x + 1][y] == 0:
                g[x][y] = g[x + 1][y] = 1
                res2 = dfs(x, y + 1) + 1
                g[x][y] = g[x + 1][y] = 0
            #不放
            if res1 == 0 and res2 == 0:
                return dfs(x, y + 2)
            return max(res1, res2)              
        return dfs(0, 0)

这个问题也可以通过二分图最大匹配来做。为什么呢?我们实际上可以将棋盘看成是国际象棋的棋盘(黑白相间,相当于两个集合),而多米诺骨牌需要跨越相邻的两个黑白区域(相当于二分图的一条边),那么计算多米诺骨牌可以最多摆放的个数,实际上就是求解二分图的最大匹配。关于二分图可以查看二分图(超详细!!!)

构建二分图的时候采用的是邻接表的方式,由于二分图中是一个集合的点指向另外一个集合,这里采用白色点指向黑色点。

2019 力扣杯全国秋季编程大赛:覆盖(超详细的解法!!!)_第3张图片
class Solution:
    def domino(self, n: int, m: int, broken: List[List[int]]) -> int:
        g = collections.defaultdict(list)
        brk = set(x * m + y for x, y in broken)
        for i in range(n):
            for j in range(m):
                if i * m + j in brk: 
                    continue
                t = (i + j) & 1 # 偶数白,奇数黑
                if i < n - 1 and (i + 1) * m + j not in brk:
                    g[(i + t) * m + j].append((i + 1 - t) * m + j)
                if j < m - 1 and i * m + j + 1 not in brk:
                    g[i * m + j + t].append(i * m + j + 1 - t)
                    
        match = {}
        def find(x, st):
            for y in g[x]:
                if y not in st:
                    st.add(y)
                    if y not in match or find(match[y], st):
                        match[y] = x
                        return True
            return False
        return sum(find(x, set()) for x in g)

如有问题,希望大家指出!!!

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