瓷砖覆盖地板

来源:互联网 发布:杭州萤石网络 累 编辑:程序博客网 时间:2024/04/17 05:42
其他资料:http://www.2cto.com/kf/201208/146894.html
http://zhan.renren.com/longwang2011?gid=3602888498042335954
题意:用 1 * 2 的瓷砖覆盖 n * m 的地板,问共有多少种覆盖方式? 
思路:用2进制的01表示不放还是放,第i行只和i-1行有关,枚举i-1行的每个状态,推出由此状态能达到的i行状态:如果i-1行的出发状态某处未放,必然要在i行放一个竖的方块,所以我对上一行状态按位取反之后的状态就是放置了竖方块的状态。
然后用dfs搜索在i行放横着的方块的所有可能,并且把这些状态累加上i-1的出发状态的方法数,如果该方法数为0,直接continue。
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  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <string.h>  
  3.   
  4. /** n * m 的地板 */  
  5. int n,m;  
  6.   
  7. /** dp[i][j] = x 表示使第i 行状态为j 的方法总数为x */  
  8. __int64 dp[12][2049];  
  9.   
  10. /* 该方法用于搜索某一行的横向放置瓷砖的状态数,并把这些状态累加上row-1 行的出发状态的方法数 
  11.  * @name row 行数  
  12.  * @name state 由上一行决定的这一行必须放置竖向瓷砖的地方,s的二进制表示中的1 就是这些地方 
  13.  * @name pos 列数 
  14.  * @name pre_num row-1 行的出发状态为~s 的方法数 
  15.  */   
  16. void dfs( int row, int state, int pos, __int64 pre_num )  
  17. {  
  18.     /** 到最后一列  */  
  19.     if( pos == m ){  
  20.         dp[row][state] += pre_num;  
  21.         return;  
  22.     }  
  23.   
  24.     /** 该列不放 */  
  25.     dfs( row, state, pos + 1, pre_num );  
  26.   
  27.     /** 该列和下一列放置一块横向的瓷砖 */  
  28.     if( ( pos <= m-2 ) && !( state & ( 1 << pos ) ) && !( state & ( 1 << ( pos + 1 ) ) ) )  
  29.         dfs( row, state | ( 1 << pos ) | ( 1 << ( pos + 1 ) ), pos + 2, pre_num );  
  30. }  
  31. int main()  
  32. {     
  33.     while( scanf("%d%d",&n,&m) && ( n || m ) ){  
  34.         /** 对较小的数进行状压,已提高效率 */  
  35.         if( n < m ){  
  36.             n=n^m;  
  37.             m=n^m;  
  38.             n=n^m;  
  39.         }  
  40.   
  41.         memset( dp, 0, sizeof( dp ) );  
  42.   
  43.         /** 初始化第一行 */  
  44.         dfs( 1, 0, 0, 1 );  
  45.   
  46.         forint i = 2; i <= n; i ++ )   
  47.             forint j = 0; j < ( 1 << m ); j ++ ){  
  48.                 if( dp[i-1][j] ){  
  49.                     __int64 tmp = dp[i-1][j];  
  50.   
  51.                     /* 如果i-1行的出发状态某处未放,必然要在i行放一个竖的方块, 
  52.                      * 所以我对上一行状态按位取反之后的状态就是放置了竖方块的状态 
  53.                      */  
  54.                     dfs( i, ( ~j ) & ( ( 1 << m ) - 1 ), 0, tmp ) ;  
  55.                 }  
  56.                 else continue;        
  57.             }  
  58.   
  59.         /** 注意并不是循环i 输出 dp[n][i]中的最大值 */  
  60.         printf( "%I64d\n",dp[n][(1<<m)-1] );   
  61.   
  62.     }  
  63.     return 0;  
  64. }  
扩展:
用p*q的瓷砖能覆盖M*N的地板的充要条件是:(这是一个判定问题,并不需要求方法数)1。第一行和第一列可以被覆盖2。m或n可以被p整除并且m或n可以被q整除
简单证明:
①当m(或n)被p 整除 & n(或m)被q 整除时,易知,一定能覆盖(一行行覆盖)
②当m(或n)被p * q 整除时,只要第一行的n 个格子能被覆盖,则一定能覆盖
③当①与②都不满足时,根据面积易知一定不能覆盖
更详细的参见下面的slides:http://www-math.mit.edu/~rstan/transparencies/tilings.pdf
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