POJ 1681 Painter's Problem(高斯消元+枚举*变元)

http://poj.org/problem?id=1681

题意:
有一块只有黄白颜色的n*n的板子,每次刷一块格子时,上下左右都会改变颜色,求最少刷几次可以使得全部变成黄色。

思路:

这道题目也就是要处理*变元,如果*变元为0,那么刷法是唯一的,如果有多个*变元,那么可以有多种刷法,需要枚举处理。

借鉴了kuangbin大神的高斯消元模板,写得真的是好。

 #include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<sstream>
#include<vector>
#include<stack>
#include<queue>
#include<cmath>
#include<map>
#include<set>
using namespace std;
typedef long long ll;
typedef pair<int,int> pll;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
const int maxn = + ; int n;
int equ,var; //equ个方程,var个变元
int x[maxn]; //解集
int a[maxn][maxn]; //矩阵
int free_x[maxn]; //存储*变元
int free_num; //*变元的个数 //返回值为-1表示无解,为0表示唯一解,否则返回*变元个数
int Gauss()
{
int max_r,col,k;
free_num=;
for(k=,col=; k<equ && col<var; k++,col++)
{
max_r=k;
for(int i=k+;i<equ;i++)
{
if(abs(a[i][col])>abs(a[max_r][col]))
max_r=i;
}
if(a[max_r][col]==)
{
k--;
free_x[free_num++]=col; //这个是*变元;
continue;
}
if(max_r!=k)
{
for(int j=col; j<var+; j++)
swap(a[k][j],a[max_r][j]);
}
for(int i=k+;i<equ;i++)
{
if(a[i][col]!=)
{
for(int j=col;j<var+;j++)
a[i][j]^=a[k][j];
}
}
}
for(int i=k;i<equ;i++)
if(a[i][col]!=) return -; //无解
if(k<var) return var-k; //有多解时返回*变元个数
//唯一解,回代
for(int i=var-; i>= ;i--)
{
x[i]=a[i][var];
for(int j=i+; j<var; j++)
x[i]^=(a[i][j] && x[j]);
}
return ;
} void print(int t)
{
if(t==-) puts("inf");
else if(t==)
{
int ans=;
for(int i=;i<n*n;i++) ans+=x[i];
printf("%d\n",ans);
}
else
{
//枚举*变元
int ans=INF;
for(int i=;i<(<<t);i++)
{
int cnt=;
for(int j=;j<t;j++)
{
if(i&(<<j))
{
x[free_x[j]]=;
cnt++;
}
else x[free_x[j]]=;
}
for(int j=var-t-;j>=;j--)
{
int idx;
for(idx=j; idx<var; idx++)
if(a[j][idx]) break;
x[idx]=a[j][var];
for(int l=idx+; l<var; l++)
if(a[j][l]) x[idx]^=x[l];
cnt+=x[idx];
}
ans=min(ans,cnt);
}
printf("%d\n",ans);
}
} int main()
{
//freopen("in.txt","r",stdin);
int T;
scanf("%d",&T);
while(T--)
{
scanf("%d",&n);
memset(a,,sizeof(a)); for(int i=;i<n*n;i++)
{
a[i][i]=;
if(i/n) a[i-n][i]=;
if(i/n<n-) a[i+n][i]=;
if(i%n) a[i-][i]=;
if(i%n<n-) a[i+][i]=;
} char s[];
for(int i=;i<n;i++)
{
scanf("%s",s);
for(int j=;j<n;j++)
{
if(s[j]=='y') a[i*n+j][n*n]=;
else a[i*n+j][n*n]=;
}
} memset(x,,sizeof(x));
equ=var=n*n;
print(Gauss());
}
return ;
}
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