洛谷 P2622 关灯问题II 状态压缩+bfs

题目描述

现有n盏灯,以及m个按钮。每个按钮可以同时控制这n盏灯——按下了第i个按钮,对于所有的灯都有一个效果。按下i按钮对于第j盏灯,是下面3中效果之一:如果a[i][j]为1,那么当这盏灯开了的时候,把它关上,否则不管;如果为-1的话,如果这盏灯是关的,那么把它打开,否则也不管;如果是0,无论这灯是否开,都不管。

现在这些灯都是开的,给出所有开关对所有灯的控制效果,求问最少要按几下按钮才能全部关掉。

输入输出格式

输入格式:

前两行两个数,n m

接下来m行,每行n个数,a[i][j]表示第i个开关对第j个灯的效果。

输出格式:

一个整数,表示最少按按钮次数。如果没有任何办法使其全部关闭,输出-1

输入输出样例

输入样例#1: 复制

3
2
1 0 1
-1 1 0

输出样例#1: 复制

2

说明

对于20%数据,输出无解可以得分。

对于20%数据,n<=5

对于20%数据,m<=20

上面的数据点可能会重叠。

对于100%数据 n<=10,m<=100

 思路:

此题可以有bfs,但是bfs得存每个节点灯的状态,如果使用数组则花费的空间和时间不是很划算,因为最多只有10盏灯,所以可以用个十进制数来表示状态,通过移位操作来进行操作。

代码如下:

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int n,m;
const int maxn=(1<<10)+5;
int vis[maxn];
struct node
{
    int dp;
    int step;
};
int a[105][15];
int bfs ()
{
    queue<node>q;
    node now,next;
    int t=1<<n;
    now.dp=t-1,now.step=0;
    vis[t-1]=1;
    q.push(now);
    while (!q.empty())
    {
        now=q.front();q.pop();
        //printf("%d\n",now.dp);
        if(now.dp==0) return now.step;
        for (int i=0;i<m;i++)
        {
            next=now;
            next.step++;
            for (int j=0;j<n;j++)
            {
                int t=1<<j;
                //关
                if(a[i][j]==1&&(next.dp&t))
                {
                    next.dp=next.dp^t;
                }
                //开
                else if(a[i][j]==-1)
                {
                    next.dp=next.dp|t;
                }
            }
            if(!vis[next.dp])
            {
                vis[next.dp]=1;
                q.push(next);
            }
        }
    }
    return -1;
}
int main()
{
    memset (vis,0,sizeof(vis));
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for (int i=0;i<m;i++)
    {
        for(int j=0;j<n;j++)
        {
            scanf("%d",&a[i][j]);
        }
    }
    printf("%d\n",bfs());
    return 0;
}

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