414周賽·第四題 - 3283. 吃掉所有兵需要的最多移動次數

WrRan發表於2024-09-09
題目連結 3283. 吃掉所有兵需要的最多移動次數
思路 動態規劃
題解連結 相鄰相關排列型狀壓 DP（Python/Java/C++/Go）
關鍵點 狀態壓縮DP 1. 預處理-如何得到“最少移動步數”-BFS & 轉換為“位於\(positions[i]\)的馬到\((x, y)\)的步數” 2. 如何子集列舉-位運算（掩碼） 3. Alice/Bob目的不同 - 掩碼補集奇偶性
時間複雜度 \(O(n L^2 + n^2 2^n)\)
空間複雜度 \(O(n L^2 + n 2^n)\)

程式碼實現：

DIRS = ((2, 1), (1, 2), (-1, 2), (-2, 1), (-2, -1), (-1, -2), (1, -2), (2, -1))

class Solution:
    def maxMoves(self, kx: int, ky: int, positions: List[List[int]]) -> int:
        n = len(positions)
        # 計算馬到兵的步數，等價於計算兵到其餘格子的步數
        distances = [[[-1] * 50 for _ in range(50)] for _ in range(n)]
        # 下列迴圈時間複雜度為 O(nL^2)
        for d, (px, py) in zip(distances, positions):
            d[px][py] = 0
            q = [(px, py)]
            step = 1
            while q:
                new_q = []
                for x, y in q:
                    for dx, dy in DIRS:
                        nx, ny = x + dx, y + dy
                        if 0 <= nx < 50 and 0 <= ny < 50 and d[nx][ny] < 0:
                            d[nx][ny] = step
                            new_q.append((nx, ny))
                q = new_q
                step += 1

        positions.append((kx, ky))
        u = (1 << n) - 1
        # 呼叫複雜度為 O(n^2 2^n)
        @cache
        def dfs(i: int, mask: int) -> int:
            if mask == 0:
                return 0
            odd = (u ^ mask).bit_count() % 2
            answer = inf if odd else 0
            op = min if odd else max
            x, y = positions[i]
            for j, d in enumerate(distances):
                if mask >> j & 1:
                    answer = op(answer, dfs(j, mask ^ (1 << j)) + d[x][y])
            return answer
        return dfs(n, u)

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