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pku 1222 EXTENDED LIGHTS OUT 高斯消元

題意:
一個5*6的開關矩陣,撥動每個開關,都會使得它本身以及前后左右四個開關反轉。現在給出所有開關的初始狀態,問使得所有開關處于關狀態,需要撥動的開關。

解法:
首先看到這題就應該想到方程組。或者說,是一個模2方程組。
但是,這個會給我們帶來求解的麻煩。求解方程組有經典的高斯消元法,但是出現模運算,確實讓人頭疼。這里,我們想到了異或運算,聯系高斯消元的本質,是用一個方程來代換另外一個方程,十進制模二運算中的加、減運算與二進制中的異或運算正好對應!然后下面的事情就簡單多了

有一個小技巧,使用位運算能夠大大簡化編程復雜度。
可以將原來矩陣的每一行壓縮成一個32位整數,這樣每次消元的過程中選擇列主元的過程可以用排序輕松解決~,然后消去的過程和回代的過程也就非常好實現了。用這種方法,這題的代碼量可以控制在60行以內。
忽然想起了老隊長說過的話:100行以內的程序才是正解,做了這么多題,越來越發現這句話是多么的經典。話說現在郭老大在馬化騰那應該算個紅人了~

還有件很囧的事,使用STL里的greater仿函數竟然要包括一個叫functional的頭文件,甚是詭異。。

代碼:
 1 # include <cstdio>
 2 # include <algorithm>
 3 # include <functional>
 4 # include <cstring>
 5 using namespace std;
 6 inline void setbit(int &num,int bit)
 7 {
 8     num|=1<<(30-bit);
 9 }
10 inline bool getbit(int &num,int bit)
11 {
12     if(num&(1<<(30-bit))) return true;
13     else return false;
14 }
15 int main()
16 {
17     int test;
18     scanf("%d",&test);
19     for(int t=1;t<=test;t++)
20     {
21         int e[30];
22         memset(e,0,sizeof(e));
23         for(int i=0;i<30;i++)
24         {
25             int tmp;
26             scanf("%d",&tmp);
27             setbit(e[i],i);
28             if(i%6!=0) setbit(e[i],i-1);
29             if(i%6!=5) setbit(e[i],i+1);
30             if(i/6!=0) setbit(e[i],i-6);
31             if(i/6!=4) setbit(e[i],i+6);
32             if(tmp) setbit(e[i],30);
33         }
34         for(int i=0;i<30;i++)//消元
35         {
36             sort(e+i,e+30,greater<int>());
37             if(getbit(e[i],i))
38                 for(int j=i+1;j<30;j++)
39                     if(getbit(e[j],i))
40                         e[j]^=e[i];
41             
42         }
43         for(int i=29;i>=0;i--)//回代
44             if(getbit(e[i],i))
45               for(int j=i-1;j>=0;j--)
46                   if(getbit(e[j],i))
47                       e[j]^=e[i];
48         printf("PUZZLE #%d\n",t);
49         for(int i=0;i<30;i++)
50         {
51            if(e[i])
52              printf("%d",getbit(e[i],30));
53            else printf("0");
54            if(i%6==5) printf("\n");
55            else printf(" ");
56         }
57     }
58     return 0;
59 }



posted on 2011-01-16 01:35 yzhw 閱讀(366) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: combination math

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