Vijos 1921 嚴厲的班長 【狀態壓縮動態規劃】

嚴厲的班長

描述

木姑娘在班級裏面是班長。雖然是副班長,卻有着比正班長更高的威信,並深受小朋友們的愛戴。

每天眼保健操時間,木姑娘都要監督所有小朋友認真做眼保健操。整個過程被描述爲n個時間段,第i個時間段內對於揉捏穴位的速度被要求爲a[i]。

如果某一位小朋友在n個時間段內,速度分別爲b[1],b[2],...,b[n],則他的最終得分爲 score = |a[1]-b[1]| + |a[2]-b[2]| + ... + |a[n]-b[n]|。

分數越大,則說明表現越差,如果b[1]到b[n]中,又滿足任意兩個數字均互素,則會受到木姑娘的嚴厲批評。

對於愛慕木姑娘的孩子來說,能和木姑娘有更多時間待在一起,纔是最關鍵的。

格式

輸入格式

第一行一個整數n,1<=n<=100。

第二行有n個整數,分別爲a[1],a[2],...,a[n]且對於每一個a[i]滿足1<=a[i]<=30。

輸出格式

希望可以找出來一組b[1],...,b[n]滿足score最小化,且b數組中的n個元素兩兩互素,並輸出此刻的分數score。

樣例1

樣例輸入1

5
1 1 1 1 1

樣例輸出1

0

樣例2

樣例輸入2

5
1 6 4 2 8

樣例輸出2

3

限制

25%的數據,n<=10。
60%的數據,n<=30。
100%的數據,n<=100。

來源

感謝 小島


題目鏈接:

  https://www.vijos.org/p/1921

題目大意:

  題目給一個N個數的數列Ai,數大小不超過30,要求給出一組解Xi,使得解Xi Xj兩兩互質的情況下和原先數列的絕對值的差的和最小(min Σ|Ai-Xi|),求這個和。

題目思路:

  【狀壓DP】

  首先考慮,因爲要求兩兩互質,所以1肯定滿足,那麼取1<=Xi<2Ai-1(取2Ai-1和取1效果相同且更不易滿足互質條件)

  然後看2x30-1=59以內的質數,2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53 共16個。

  也就是說當n>16時,多出來的必須用1,那麼考慮數的大小可知儘量用1取對應小的數,於是排序的時候按從大到小排序,只做前16個,後面的全是1(當然前面也可以用1而不用質數)

  所以問題轉化爲用16個質數的倍數去滿足前16個數即可。將1~59質因數分解,記下每個數含有的質因數的二進制碼,例如1爲0,2爲1,3爲10,4爲1,5爲100,6爲11 以此類推

  DP的時候f[i][j]表示前i個數,質因數已經被選走的狀態爲j的最小和(j爲16位二進制數)

  考慮當前狀態如果可行,就枚舉當前的Xi,判斷是否衝突,不衝突就更新新的f



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#include<bits/stdc++.h>
#pragma comment(linker,"/STACK:1024000000,1024000000")
#define abs(a) ((a)>0?(a):(-(a)))
#define lowbit(a) (a&(-a))
#define sqr(a) ((a)*(a))
#define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
const double EPS=0.00001;
const int J=10;
const int MOD=100000007;
const int MAX=0x7f7f7f7f;
const double PI=3.14159265358979323;
const int N=104;
const int M=65544;
using namespace std;
typedef long long LL;
double anss;
LL aans;
int cas,cass;
int n,m,lll,ans;
int p[16]={2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53};
int a[N],fj[N];
int f[N][M];
void init()
{
	int i,j,x;
	for(i=1;i<59;i++)
	{
		x=i;
		fj[i]=0;
		for(j=0;j<16;j++)
		{
			while(x%p[j]==0)
			{
				x/=p[j];
				fj[i]|=(1<<j);
			}
			if(x==1)break;
		}
	}
}
int main()
{
	#ifndef ONLINE_JUDGE
//	freopen("1.txt","r",stdin);
//	freopen("2.txt","w",stdout);
	#endif
	int i,j,k;
	int x,y,z;
//	for(scanf("%d",&cass);cass;cass--)
//	for(scanf("%d",&cas),cass=1;cass<=cas;cass++)
	init();
	while(~scanf("%d",&n))
	{
		mem(f,0x7f);
		for(i=1;i<=n;i++)
			scanf("%d",&a[i]);
		sort(a+1,a+1+n,greater<int>());
		f[0][0]=0;
		for(i=1;i<=min(n,16);i++)
		{
			for(j=0;j<(1<<16);j++)
			{
				if(f[i-1][j]==MAX)continue;
				for(k=1;k<=a[i]+a[i]-1;k++)
				{
					if(fj[k] & j)continue;
					f[i][j|fj[k]]=min(f[i][j|fj[k]],f[i-1][j]+abs(a[i]-k));
				}
			}
		}
		ans=MAX;
		for(i=0;i<(1<<16);i++)
			ans=min(ans,f[min(n,16)][i]);
		if(n>16)
		{
			for(i=17;i<=n;i++)
				ans+=a[i]-1;
		}
		printf("%d\n",ans);
	}
	return 0;
}
/*
//

//
*/


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