[難題題解] [BZOJ1875] [SDOI2009] HH去散步

linzhuohang發表於2020-07-24

題目H有個一成不變的習慣,喜歡飯後百步走。所謂百步走,就是散步,就是在一定的時間 內,走過一定的距離。 但是同時HH又是個喜歡變化的人,所以他不會立刻沿著剛剛走來的路走回。 又因為HH是個喜歡變化的人,所以他每天走過的路徑都不完全一樣,他想知道他究竟有多 少種散步的方法。 現在給你學校的地圖(假設每條路的長度都是一樣的都是1),問長度為t,從給定地 點A走到給定地點B共有多少條符合條件的路徑.

對於100%的資料,$N ≤ 20,M ≤ 60,t ≤ 2^{30},0 ≤ A,B $

題解

既然n<=20,考慮開個鄰接矩陣$table$存圖

先考慮暴力,設$dp[i][j]$表示還需走i段路,當前走到了j這個點

易得$dp[i][j]=sum(dp[i+1][k]*table[j][k])+1$

然後無腦dfs即可

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <vector>
using namespace std;
int table[21][21],dp[21][11],n,a,b;
void dfs(int id,int from,int t)
{
    //if(dp[id][from]) return;
    if(!t)
    {
        dp[id][t]+=(id==b);
        return;
    }
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        if(!table[id][i]||from==i) continue;
        dfs(i,id,t-1);
        dp[id][t]+=table[id][i]*dp[i][t-1];
        dp[id][t]%=45989;
    }
}
int main()
{
    int m,t;
    cin>>n>>m>>t>>a>>b;
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        int a,b;
        scanf("%d%d",&a,&b);
        table[a][b]=++table[b][a];
    }
    dfs(a,0,t);
    cout<<dp[b][0];
 
}


發現i這一維可以滾動掉,然後我們發現這個方程的轉移是固定不變
即,對於同一個j,都是同一批k來更新它。

那麼,我們可以先處理一個另一個鄰接矩陣$table2[k][i][j]$表示i在走了k步後到達j的方案書.

回憶floyd的過程,我們可以用類似的方法不斷用$table2[k-1][i][j]$計算出新的$table2[k][i][j]$

然後發現其實這就是矩陣乘法,於是這個過程可以用矩陣快速冪來加速

這其實是一個很常見的圖論dp trick,當然,這個是要在點數小到可以用鄰接矩陣時才能用的

void mulit(int arr1[][130],int arr2[][130],int size)
{
	memset(temp,0,sizeof(temp));
	for(int i=1;i<=size;i++)
	{
		for(int j=1;j<=cnt;j++)
		{
			for(int k=1;k<=cnt;k++)
			{
				temp[i][j]+=arr1[i][k]*arr2[k][j]%mod;
				temp[i][j]%=mod;
			}
		}
	}
	memcpy(arr1,temp,sizeof(temp));
}
void qpow(int t)
{
	for(int i=1;i<=cnt;i++) res[i][i]=1;
	while(t)
	{
		if(t&1) mulit(res,table2,cnt);
		mulit(table2,table2,cnt);
		t>>=1;
	}
}

然而題目要求我們不能立刻走回頭路,處理起來比較麻煩

所以我們把邊當成點,把相連的邊“連線

另外,為了區分出邊的方向,我們把每條邊拆成兩條(分別兩個方向)

然後按照上述的方法處理出$table2[t][i][j]$

最後列舉一遍從起點發出的邊,統計這些邊到達終點的方案數,輸出即可

程式碼

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
using namespace std;
int table2[130][130],n,a,b,cnt,from[130],to[130],head[130],nxt[130];
int res[130][130];
#define connect(a,b) table2[a][b]=1
#define mod 45989
int temp[130][130];
void mulit(int arr1[][130],int arr2[][130],int size)
{
	memset(temp,0,sizeof(temp));
	for(int i=1;i<=size;i++)
	{
		for(int j=1;j<=cnt;j++)
		{
			for(int k=1;k<=cnt;k++)
			{
				temp[i][j]+=arr1[i][k]*arr2[k][j]%mod;
				temp[i][j]%=mod;
			}
		}
	}
	memcpy(arr1,temp,sizeof(temp));
}
void qpow(int t)
{
	for(int i=1;i<=cnt;i++) res[i][i]=1;
	while(t)
	{
		if(t&1) mulit(res,table2,cnt);
		mulit(table2,table2,cnt);
		t>>=1;
	}
}
void link(int x,int y)
{
	from[++cnt]=x,to[cnt]=y;
	nxt[cnt]=head[x];
	head[x]=cnt;
}
int main()
{
	int m,t;
	cin>>n>>m>>t>>a>>b;
	a++,b++;
	for(int i=1;i<=m;i++)
	{
		int x,y;
		scanf("%d%d",&x,&y);
		x++,y++;
		link(x,y);
		link(y,x);
	}
	for(int i=1;i<=cnt;i++)
	{
		for(int j=1;j<=cnt;j++)
		{
			if(((i&1)&&j==i+1)||((i&1)==0&&j==i-1)) continue;
			if(to[i]==from[j]) connect(i,j);
			//if(from[i]==to[j]) connect(j,i);
			
		}		
	}
	/*for(int i=1;i<=cnt;i++)
	{
		for(int j=1;j<=cnt;j++) cout<<table2[i][j]<<" ";
		cout<<endl;
	}*/
	qpow(t-1);
	int ans=0;
	for(int l=head[a];l;l=nxt[l]) 
		for(int i=1;i<=cnt;i++) 
			if(to[i]==b) ans+=res[l][i],ans%=mod;
	cout<<ans;
}

  

相關文章