【Islands and Bridges】题解

题目

题目描述

给定一些岛屿和一些连接岛屿的桥梁,大家都知道汉密尔顿路是访问每个岛屿一次的路线,在我们这个地图中,每个岛屿有个正整数的权值,表示这个岛屿的观赏价值。假设一共有N个岛屿,用Vi表示岛屿Ci的价值,汉密尔顿路C1C2....Cn的价值是以下三部分的总和:
  (1)所有岛屿的价值之和;
  (2)对于路径中相邻的两个岛屿CiCi+1,把两个岛屿的价值之积加到总价值中;
  (3)路径中连续三个岛屿CiCi+1Ci+2,如果Ci与Ci+2有桥直接相连,则把这三个岛屿价值之积加到总价值中。
  要求计算汉密尔顿路最大的价值以及方案数。

输入

输入第一行是一个整数Q(Q<=20),表示测试数据的数量。每个测试数据第一行输入两个整数N和M,分别表示岛屿数和桥梁数,接下来一行包含N个正整数,第i个数表示Vi,每个数不超过100,最后M行,每行两个数X,Y,表示岛X和岛Y之间有一座桥直接相连,桥是双向的,岛屿编号为1到N(N<=13)

输出

对于每个测试数据,输出一行,两个整数,第一个数表示最大价值,第二个数表示方案数,如果不存在汉密尔顿路径,输出“0 0”
注意:一条路径可以反着走,我们认为这两条路径是同一条路径。

样例输入

2
3 3
2 2 2
1 2
2 3
3 1
4 6
1 2 3 4
1 2
1 3
1 4
2 3
2 4
3 4

样例输出

22 3
69 1

分析

对于第一问,因为N<=13,所以我们可以用状态压缩dp,压缩每个点是否走过的状态;当路径中连续三个岛屿CiCi+1Ci+2,Ci与Ci+2有桥直接相连时,就需要知道Ci和Ci+1这两个点。所以dp方程为f[i][j][k],指在状态i的时候,走到了k点,上一个走到的点是j的最大值。dp方程转移为:

f[i+bb[l]][k][l]=max(f[i+bb[l]][k][l],f[i][j][k]+v[k]v[l]+v[l]) //bb数组存2^i
f[i+bb[l]][k][l]=max(f[i+bb[l]][k][l],f[i][j][k]+v[k]
v[l]+v[j]v[k]v[l]+v[l])
//j和l有路径相通

对于第二问,因为要求最大的价值的方案数,所以用g[i][j][k]指在状态i的时候,走到了k点,上一个走到的点是j的最大值的方案数。如果可以转移时但不相等就覆盖答案,只有在可以转移时并且相等才能累加答案。最后统计当价值为最大时的方案数。

#include <cmath>
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
using namespace std;
long long g[10001][20][20],f[10001][20][20];
long long n,m,e,v[30];
long long bb[30];
bool b[30][30];
int main()
{
    cin>>e;
    long long x,y;
    bb[1]=1;
    int i,j,k,l;
    for(i=2;i<=29;i++)
        bb[i]=bb[i-1]*2;
    while(e--)
    {
        scanf("%lld%lld",&n,&m);
        for(i=0;i<=10000;i++)
            for(j=0;j<=19;j++)
                for(k=0;k<=19;k++)
                {
                    f[i][j][k]=0;
                    g[i][j][k]=0;
                }
        for(i=0;i<=n;i++)
            for(j=0;j<=n;j++)
            {
                b[i][j]=false;
            }
        for(i=1;i<=n;i++)
        {
            scanf("%lld",&v[i]);
        }
        for(i=1;i<=m;i++)
        {
            scanf("%lld%lld",&x,&y);
            b[x][y]=b[y][x]=true;
            f[bb[x]+bb[y]][x][y]=f[bb[x]+bb[y]][y][x]=v[x]*v[y]+v[x]+v[y];//初始化f数组
            g[bb[x]+bb[y]][x][y]=g[bb[x]+bb[y]][y][x]=1;//初始化g数组
        }
        for(i=0;i<=bb[n+1]-1;i++)
        {
            for(j=1;j<=n;j++)
                if((bb[j] | i)==i)        
                    for(k=1;k<=n;k++)
                        if((bb[k] | i)==i && b[j][k]){if(!g[i][j][k]) continue;
                            for(l=1;l<=n;l++)
                                if((bb[l] | i)!=i && b[k][l] && b[j][l])//当j和l有路径相同
                                {
                                    if(f[i+bb[l]][k][l]==f[i][j][k]+v[k]*v[l]+v[j]*v[k]*v[l]+v[l])
                                        g[i+bb[l]][k][l]+=g[i][j][k];
                                    else
                                    //当j和l无路径相同
                                    if(f[i+bb[l]][k][l]<f[i][j][k]+v[k]*v[l]+v[j]*v[k]*v[l]+v[l])
                                    {
                                        f[i+bb[l]][k][l]=f[i][j][k]+v[k]*v[l]+v[j]*v[k]*v[l]+v[l];
                                        g[i+bb[l]][k][l]=g[i][j][k];
                                    }
                                }
                                else
                                if((bb[l] | i)!=i && b[k][l])
                                {
                                    if(f[i+bb[l]][k][l]==f[i][j][k]+v[k]*v[l]+v[l])
                                        g[i+bb[l]][k][l]+=g[i][j][k];
                                    else
                                    if(f[i+bb[l]][k][l]<f[i][j][k]+v[k]*v[l]+v[l])
                                    {
                                        f[i+bb[l]][k][l]=f[i][j][k]+v[k]*v[l]+v[l];
                                        g[i+bb[l]][k][l]=g[i][j][k];
                                    }
                                }}
        }
        long long ans=0;
        long long ma=0;
        for(i=1;i<=n;i++)
            for(j=1;j<=n;j++)
            {
                if(f[bb[n+1]-1][i][j]>ma)
                {
                    ma=f[bb[n+1]-1][i][j];
                    ans=g[bb[n+1]-1][i][j];
                }
                else
                if(f[bb[n+1]-1][i][j]==ma)
                {
                    ans+=g[bb[n+1]-1][i][j];
                }
            }
        if(n==1) cout<<v[1]<<' '<<1<<endl;else
        if(ma==0 || ans==0) cout<<0<<' '<<0<<endl;else
        printf("%lld %lld\n",ma,ans/2);
    }
}

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转载自www.cnblogs.com/chen1352/p/8992466.html
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