BZOJ 1770 [Usaco2009 Nov]lights 燈 【高斯消元】

Description

貝希和她的閨密們在她們的牛棚中玩遊戲。但是天不從人願,突然,牛棚的電源跳閘了,所有的燈都被關閉了。貝希是一個很膽小的女生,在伸手不見拇指的無盡的黑暗中,她感到驚恐,痛苦與絕望。她希望您能夠幫幫她,把所有的燈都給重新開起來!她才能繼續快樂地跟她的閨密們繼續玩遊戲! 牛棚中一共有N(1 <= N <= 35)盞燈,編號為1到N。這些燈被置於一個非常複雜的網絡之中。有M(1 <= M <= 595)條很神奇的無向邊,每條邊連接兩盞燈。 每盞燈上面都帶有一個開關。當按下某一盞燈的開關的時候,這盞燈本身,還有所有有邊連向這盞燈的燈的狀態都會被改變。狀態改變指的是:當一盞燈是開著的時候,這盞燈被關掉;當一盞燈是關著的時候,這盞燈被打開。 問最少要按下多少個開關,才能把所有的燈都給重新打開。 數據保證至少有一種按開關的方案,使得所有的燈都被重新打開。

Solution

题意:有 n 个操作,每个操作可以改变一些灯的状态,问打开所有的灯需要的的最小操作数,开始时灯都是灭的

显然同一个操作进行两个是没有意义的

只可能选或不选,灯的状态也只有两种,开或灭,显然是解一个异或方程

可以由题意列出一个关系表

aij 表示 i j 是否可以互相改变状态然后有异或方程a11*x1 XOR a12*x2 XOR ... XOR a1n*xn = 1

a21*x1 XOR a22*x2 XOR ... XOR a2n*xn = 2

……………………………………………………

am1*x1 XOR am2*x2 XOR ... XOR amn*xn = 1

用高斯消元解一下就可以的到解

然而题目要求的是最小解

什么时候解会不唯一呢?

如果有一个项 xi ,最后解出的方程是 0*xi = 0

即当第 i 个及以后的方程中xi系数均为0,就称xi自由元(xi不管是取0还是1,都能导出整个方程组的一个解)

在矩阵中就体现为 f[ i ][ i ]=0

此时 xi 取 0 或 1 都可能改变其他的 xj 的取值

使ans=∑xi 的值发生变化

这个时候枚举一下 xi 的取值,更新答案

 1 #include<bits/stdc++.h>
 2
 3 #define maxn 35+5
 4 #define set(a,b) memset(a,(b),sizeof(a))
 5 #define fr(i,a,b) for(ll i=(a),_end_=(b);i<=_end_;i++)
 6 #define rf(i,b,a) for(ll i=(a),_end_=(b);i>=_end_;i--)
 7
 8 using namespace std;
 9
10 typedef long long ll;
11
12 int f[maxn][maxn];
13 int ans[maxn],res=INT_MAX;
14 int n,m;
15
16 void gauss()
17 {
18   fr(i,1,n){
19     int j=i;
20     while( j<=n && !f[j][i] ) j++;
21     if( j>n ) continue;
22     if( i!=j )
23       fr(p,1,n+1)
24     swap(f[i][p],f[j][p]);
25     fr(j,1,n)
26       if( i!=j && f[j][i] )
27     fr(p,1,n+1)
28       f[j][p]^=f[i][p];
29   }
30 }
31
32 void dfs(int x,int cost)
33 {
34   if( cost>=res ) return ;
35   if( !x ){
36     res=cost;
37     return ;
38   }
39   if( f[x][x] ){
40     int t=f[x][n+1];
41     fr(i,x+1,n)
42       if( f[x][i] ) t^=ans[i];
43     ans[x]=t;
44     dfs(x-1,cost+t);
45   }
46   else{
47     ans[x]=0;
48     dfs(x-1,cost);
49     ans[x]=1;
50     dfs(x-1,cost+1);
51   }
52 }
53
54 int main()
55 {
56 #ifndef ONLINE_JUDGE
57   freopen("1770.in","r",stdin);
58   freopen("1770.out","w",stdout);
59 #endif
60   cin >> n >> m ;
61   fr(i,1,n)
62     f[i][i]=f[i][n+1]=1;
63   fr(i,1,m){
64     int x,y;
65     cin >> x >> y ;
66     f[x][y]=f[y][x]=1;
67   }
68   gauss();
69   dfs(n,0);
70   cout << res ;
71   return 0;
72 }
时间: 2024-10-18 01:46:56

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