poj1020 dfs

题意:有一个大小为s*s的蛋糕,现给出n(1<=n<=16)个正方形的小蛋糕,小蛋糕的边长范围是1到10,问大蛋糕能否恰好由小蛋糕组合而成。简言之,一个大正方形能否恰由给出的小正方形组成。
 
算法:dfs,从上到下,从左到右,从大蛋糕到小蛋糕依次尝试/枚举 
最简单的思路是先按蛋糕的尺寸逆序排序小蛋糕,然后枚举每个小蛋糕,但是TLE。原因很简单,假如第i次尝试的是j个蛋糕,如果失败了,会尝试第j+1个蛋糕,但是假如第j+1个蛋糕的尺寸和第j个蛋糕的尺寸相同,同样会失败,此处需要剪枝。
后来,按照蛋糕的尺寸从大到小进行枚举,如果尺寸为i的蛋糕枚举失败了,下一次尝试的是i-1的蛋糕,这样就避免了上述存在重复枚举的问题。


那么,怎样记录大蛋糕哪些位置已放入了小蛋糕呢? 
开始使用数组row[i]=j表示,即第i行的前j列都已放入了小蛋糕,但是这种做法是错误的,具体见图(第4行无法正确表示)。
然后使用数据col[i]=j表示,即第i列的前j行都已放入了小蛋糕,因为是从上到下从左到右放小蛋糕,即行优先放,如果第i列的第j行还未放,那么该行第j+1列是不会放的 。


poj1020 dfs_第1张图片


#include <iostream>
#include <string.h>
#include <algorithm>
using namespace std;


int piece[20];		// piece[i]=j: i*i的piece有j个 
int col[50];		// col[i] = j: 第i列的前j行已放入piece 
bool ans;			

 
// 从第l列开始,放入/拿走w*w的piece ,k=1时放入,k=-1是拿走 
void update(int l,int w,int k)
{
	for (int i=l; i<=l+w-1; i++)
	{
		col[i] = col[i] + k * w;
	} 
}

// curr_n:当前已放入piece的个数 
void dfs(int curr_n,int s,int n)
{
	if (curr_n == n)
	{
		if (col[s] == s)
		{
			ans = true;
			exit;
		}
		return;
	}
	
	// 找出当前可以放piece的位置(pre_min_row,min_col) 
	int pre_min_row = 50;
	int min_col;
	for (int i=1; i<=s; i++)
	{
		if (col[i] < pre_min_row)
		{
			pre_min_row = col[i];
			min_col = i;
		}
	}
	
	// 枚举每一个piece 
	for (int i=10; i>0; i--)
	{
		// 如果不存在i*i的piece或是已得到答案 
		if (piece[i]<=0 || ans)
		{
			continue;
		}
		// 如果超出列宽或行宽 
		if (pre_min_row+i > s || min_col+i-1 > s)
		{
			continue;
		}
		// 计算从 (pre_min_row,min_col) 开始的空白宽度wide 
		int wide = 0;
		for (int j=min_col; j<=min_col+i-1; j++)
		{
				// 连续的空间 
			if (col[j] > col[min_col])
			{
				break;
			}	
			wide++;
		}
		// 如果可以放下i*i的piece 
		if (wide >= i)
		{ 
			piece[i]--;
			update(min_col,i,1);
			dfs(curr_n+1,s,n);
			piece[i]++;
			update(min_col,i,-1);
		}
	}
}


int main()
{
	int t;		// the number of test cases
	int s;		// the side of the cake
	int n;		// the number of the cake pieces
	cin >> t;
	for (int i=0; i<t; i++)
	{
		memset(col,0,sizeof(col));
		memset(piece,0,sizeof(piece));
		
		cin >> s;
		cin >> n;
		int sum_piece = 0;
		int piece_size;
		int gt_half_num = 0; 		// 尺寸大于s/2的piece个数,如果个数大于等于2,那么无法放下 
		for (int j=0; j<n; j++)
		{
			cin >> piece_size;
			piece[piece_size]++;
			sum_piece += piece_size*piece_size;
			if (piece_size > s/2)
			{
				gt_half_num++;
			}
		}
		if (sum_piece != s*s || gt_half_num >= 2)
		{
			cout << "HUTUTU!" << endl;
			continue;
		}
		ans = false;
		dfs(0,s,n);
		ans? cout << "KHOOOOB!" << endl : cout << "HUTUTU!" << endl;
	}
}



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