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什么是状态压缩DP?

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状态压缩DP一般是基于二进制进行的。

状态压缩DP一般分为两类:

①基于连通性DP(棋盘式)

②集合式(表示每一个元素是否在集合中)


一、概述

1. 状态压缩

状态压缩就是使用某种方法,简明扼要地以最小代价来表示某种状态,通常是用一串01数字(二进制数)来表示各个点的状态。这就要求使用状态压缩的对象的点的状态必须只有两种,0 或 1;当然如果有三种状态用三进制来表示也未尝不可。


2. 使用条件

从状态压缩的特点来看,这个算法适用的题目符合以下的条件:

解法需要保存一定的状态数据(表示一种状态的一个数据值),每个状态数据通常情况下是可以通过2进制来表示的。这就要求状态数据的每个单元只有两种状态,比如说棋盘上的格子,放棋子或者不放,或者是硬币的正反两面。这样用0或者1来表示状态数据的每个单元,而整个状态数据就是一个一串0和1组成的二进制数。

解法需要将状态数据实现为一个基本数据类型,比如int,long等等,即所谓的状态压缩。状态压缩的目的一方面是缩小了数据存储的空间,另一方面是在状态对比和状态整体处理时能够提高效率。这样就要求状态数据中的单元个数不能太大,比如用int来表示一个状态的时候,状态的单元个数不能超过32(32位的机器),所以题目一般都是至少有一维的数据范围很小。


3. 状压DP

状压DP,顾名思义,就是使用状态压缩的动态规划。

动态规划问题通常有两种,一种是对递归问题的记忆化求解,另一种是把大问题看作是多阶段的决策求解。这里用的便是后一种,这带来一个需求,即存储之前的状态,再由状态及状态对应的值推演出状态转移方程最终得到最优解。


二、位运算

一般基础的状压就是将一行的状态压成一个数,这个数的二进制形式反映了这一行的情况。由于使用二进制数来保存被压缩的状态,所以要用到神奇的二进制位运算操作,将一个十进制数转成二进制进行位运算操作再转回十进制数。

包括:

按位与&(有0为0,其实就是且)

按位或|(有1为1,其实就是或)

按位取反~(注意负数补码的符号,最前面的第一位是1)

异或^(相同为0,不同为1)

左移<<

右移>>



知识点标签:动态规划


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第五章 数学相关
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第七章 数据结构
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第九章 计算几何
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