如何用matlab解异或方程,高斯消元法求解异或方程组: cojs.tk 539.//BZOJ 1770 牛棚的灯...
高斯消元求解异或方程组:
比较不错的一篇文章:http://blog.sina.com.cn/s/blog_51cea4040100g7hl.html
cojs.tk 539. 牛棚的灯
★★☆ 输入文件:lights.in 输出文件:lights.out 简单对比
时间限制:1 s 内存限制:128 MB
【问题描述】
贝希和她的闺密们在她们的牛棚中玩游戏。但是天不从人愿,突然,牛棚的电源跳闸了,所有的灯都被关闭了。贝希是一个很胆小的女生,在伸手不见拇指的无尽的黑暗中,她感到惊恐,痛苦与绝望。她希望您能够帮帮她,把所有的灯都给重新开起来!她才能继续快乐地跟她的闺密们继续玩游戏!
牛棚中一共有N(1 <= N <= 35)盏灯,编号为1到N。这些灯被置于一个非常复杂的网络之中。有M(1 <= M <= 595)条很神奇的无向边,每条边连接两盏灯。
每盏灯上面都带有一个开关。当按下某一盏灯的开关的时候,这盏灯本身,还有所有有边连向这盏灯的灯的状态都会被改变。状态改变指的是:当一盏灯是开着的时候,这盏灯被关掉;当一盏灯是关着的时候,这盏灯被打开。
问最少要按下多少个开关,才能把所有的灯都给重新打开。
数据保证至少有一种按开关的方案,使得所有的灯都被重新打开。
题目名称:lights
输入格式:
*第一行:两个空格隔开的整数:N和M。
*第二到第M+1行:每一行有两个由空格隔开的整数,表示两盏灯被一条无向边连接在一起。
没有一条边会出现两次。
样例输入(文件 lights.in):
5 6
1 2
1 3
4 2
3 4
2 5
5 3
输入细节:
一共有五盏灯。灯1、灯4和灯5都连接着灯2和灯3。
输出格式:
第一行:一个单独的整数,表示要把所有的灯都打开时,最少需要按下的开关的数目。
样例输出(文件 lights.out):
3
输出细节:
按下在灯1、灯4和灯5上面的开关。
hwzer的代码:
1 #include
2 #include
3 #include
4 #include
5 #include
6 #include
7 #define inf 1000000000
8 #define ll long long
9 using namespacestd;10 inline intread()11 {12 int x=0,f=1;char ch=getchar();13 while(ch'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();}14 while(ch>='0'&&ch<='9'){x=x*10+ch-'0';ch=getchar();}15 return x*f;16 }17 intn,m,tot;18 int mn=inf;19 int f[45][45],ans[45];20 voidgauss()21 {/*一共有n个方程,n个变量*/
22 for(int i=1;i<=n;i++)23 {24 int j=i;/*第i行第i列是要向下消元的,如果该行是0,就找一个不是0的一行和他互换后,向下消元,如果j>n,说明所有行的第i列都是0,那就不用消元了*/
25 while(j<=n&&!f[j][i])j++;26 if(j>n)continue;27 if(i!=j)for(int k=1;k<=n+1;k++)swap(f[i][k],f[j][k]);/*互换*/
28 for(int j=i+1;j<=n;j++)/*用第i行向下消元*/
29 if(i!=j&&f[j][i])/*消元时,只消这一项不是0的方程即可*/
30 for(int k=1;k<=n+1;k++)/*消这个方程的时候要把所有的量的都对应相消*/
31 f[j][k]^=f[i][k];32 }33 }34 /*,因为,上面只是求出一组解,并不是最小解。35 所以,我们需要求出所有解,然后输出最小的那个。36 在求倒三角后,有一些m[i][i]==0,这时,我们对x[i]的取值就有两种,0或1。37 本身,x[i]的取值对第i行的方程没有任何影响,但它的取值对其他方程有影响,38 所以,这里需要枚举x[i]的取值。*/
39 void dfs(intnow)40 {/*tot表示按下灯的数目*/
41 if(tot>=mn)return;/*剪枝,取小操作,一旦大了就不用求了*/
42 if(!now)/*搜索的终点*/
43 {44 mn=min(mn,tot);45 return;46 }47 if(f[now][now])/*如果now不是自由变元*/
48 {/*这就是求出当前解ans[now]的过程,利用了性质t=a^b,那么t^b等于a,最后的 f[now][n+1],是由前面的ans[i](f[now][i]不等于0)异或得出的,可以异或回去,求出ans[now]*/
49 int t=f[now][n+1];50 for(int i=now+1;i<=n;i++)51 if(f[now][i])t^=ans[i];52 ans[now]=t;53 if(t)tot++;/*如果当前的灯要按下,统计总数*/
54 dfs(now-1);/*搜索上一盏灯*/
55 if(t)tot--;/*回溯的过程,为什么可以回溯呢,因为异或方程组会有多组解,即使当前的now灯不按下,求后面的now-1仍然可以有解,说不定还可以更优,所以要回溯*/
56 }57 else /*如果now是自由变元,自由变元取到任何值,最终方程都会有解,就枚举x[now]是0还是1,进行搜索*/
58 {59 ans[now]=0;dfs(now-1);60 ans[now]=1;tot++;dfs(now-1);tot--;/*别忘记搜索中的回溯*/
61 }62 }63 intmain()64 {/*f[i][j]表示i--j有边相连,所以是1,其余的是0,在方程组中,*0后结果就没有影响了*/
65 freopen("lights.in","r",stdin);66 freopen("lights.out","w",stdout);67 n=read();m=read();68 for(int i=1;i<=n;i++)69 f[i][i]=1,f[i][n+1]=1;70 for(int i=1;i<=m;i++)71 {72 int x=read(),y=read();73 f[x][y]=f[y][x]=1;74 }75 gauss();dfs(n);/*从n开始搜索,是因为n的变元数目少*/
76 printf("%d",mn);77 fclose(stdin);fclose(stdout);78 return 0;79 }
我的代码:
1 #define N 40
2 #include
3 using namespacestd;4 #include
5 #include
6 intans[N],f[N][N],x,y,n,m;7 int minn=(1<<31)-1,tot=0;8 intread()9 {10 int sum=0,ff=1;chars;11 s=getchar();12 while(s'9')13 {14 if(s=='-') ff=-1;15 s=getchar();16 }17 while('0'<=s&&s<='9')18 {19 sum=sum*10+s-'0';20 s=getchar();21 }22 return sum*ff;23 }24 voidgauss()25 {26 for(int i=1;i<=n;++i)27 {28 int j=i;29 while(j<=n&&!f[j][i]) j++;30 if(j>n) continue;31 if(i!=j)32 {33 for(int k=1;k<=n+1;++k)34 {35 swap(f[i][k],f[j][k]);36 }37 }38 for(int j=i+1;j<=n;++j)39 if(f[j][i])40 {41 for(int k=1;k<=n+1;++k)42 f[j][k]^=f[i][k];43 }44 }45 }46 void dfs(intnow)47 {48 if(tot>=minn) return;49 if(!now)50 {51 minn=min(minn,tot);52 return;53 }54 if(f[now][now])55 {56 int t=f[now][n+1];57 for(int i=now+1;i<=n;++i)58 if(f[now][i]) t^=ans[i];59 ans[now]=t;60 if(t) tot++;61 dfs(now-1);62 if(t) tot--;63 }64 else
65 {66 ans[now]=1;tot++;dfs(now-1);67 ans[now]=0;tot--;dfs(now-1);68 }69 }70 intmain()71 {72 //freopen("lights.in","r",stdin);73 //freopen("lights.out","w",stdout);
74 n=read();m=read();75 for(int i=1;i<=n;++i)76 f[i][i]=f[i][n+1]=1;77 for(int i=1;i<=m;++i)78 {79 x=read();80 y=read();81 f[x][y]=f[y][x]=1;82 }83 gauss();84 dfs(n);85 printf("%d",minn);86 //fclose(stdin);87 //fclose(stdout);
88 return 0;89 }
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