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    @ 2025-8-24 21:17:03

    自动搬运

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    来自洛谷,原作者为

    avatar guoshengyu1231
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    搬运于2025-08-24 21:17:03,当前版本为作者最后更新于2025-03-16 15:45:03,作者可能在搬运后再次修改,您可在原文处查看最新版

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    以下是正文


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    初步思考

    看了看题面,可以知道这应该是一道状态压缩 dp 的模版题,先不管题目中的限制条件,反正这一定是一道状态压缩 dp 的题目。不妨先假设 ss 等于 00,此时就是一道纯状态压缩 dp 的题目,那我们就先考虑状态压缩 dp。

    具体步骤

    确定状态

    用一个结构体存储数组 dpdp,再定义状态 SS 为要处理哪些书,此时的 dpdp 数组有两个量。其中第一个量是 xx,代表在状态 SS 下最少需要几个包裹。还有一个量是 tt,代表在 xx 最小的情况下,最空的包裹已经用了多少容量。其中 dpSdp_S 表示在状态 SS 下使这两个量最优。\\
    具体的,定义 xxtt 这两个量最优,设最优的 xxttsxsxstst,满足在状态 SS 下,x\forall xt\forall t 都不满足 x<sxx=sxt<stx<sx \lor x=sx \land t<st\\

    状态转移

    设函数 cmp\operatorname{cmp} 会在两个状态中返回较优的状态,其中,一个状态是否最优取决于状态中的两个量是否最优。

    方程推导

    想象一下,我们要在原来的状态中新添加一本书,那我们肯定是要把它放进最空的包裹里,如果连最空的包裹都放不下,那就只能新建一个包裹来放了,所以我们可以计算出新状态,公式如下:

    $$newS_x=\begin{cases} oldS_t+a_i>m ,&oldS_x+1 \\ oldS_t+a_i\le m,&oldS_x \\ \end{cases}$$

    \\

    $$newS_t=\begin{cases} oldS_t+a_i>m ,&a_i \\ oldS_t+a_i\le m,&oldS_t+a_i \\ \end{cases}$$

    其中 iSi\in SoldSoldS 表示老状态,newSnewS 表示新状态。 \\ 那么状态转移方程就显而易见了,每次枚举 ii 时算出新状态,再将所有的新状态取最优。

    状态转移方程

    dpS=cmp(dpS,dpnewS)dp_S=\operatorname{cmp}(dp_S,dp_{newS})

    示例

    样例输入:

    3 10
    4 8 2
    

    此时的 dpdp 数组如下:

    状态S 最优答案
    0 0 1(1) 1.4
    0 1 0(2) 1.8
    0 1 1(3) 2.4
    1 0 0(4) 1.2
    1 0 1(5) 1.6
    1 1 0(6) 1.10
    1 1 1(7)

    格式说明:最优答案用 x.tx.t 这样的格式表示。

    \\

    现在我们已经知道了状态 77 之前的所有状态的最优答案,现在我们要算出状态 77 的最优答案,通过枚举 77 的所有二进制位,我们可以知道状态 77 可以由状态 665533 转移而来,可分为三组计算,分别为(1.101.1044),(1.61.688),(2.42.422)。根据新状态计算公式,可得计算结果分别为 2.42.42.82.82.62.6。其中最优的答案是 2.42.4。这里只做一个示例,你们可以自己动手试一下,算一算,加深理解。

    \\

    到目前为止,主要问题其实已经解决了。但还剩下一个问题,那就是 s0s\ne 0 的情况。这个问题其实很简单,只需要并查集统计需要打包在一起的书,将它们的质量都加起来然后合并成一本书就行啦!

    代码

    其实我讲的应该算清晰了的,你们可以先自己试试,不懂的再看代码。

    #include<bits/stdc++.h> 
    using namespace std;
    int n1,m,a1[25],s,num,n,a[25],fnum;
    int f[25];
    int find(int x)
    {
    	if(x==f[x]) return x;
    	return f[x]=find(f[x]);
    }
    bool cmp(int x1,int y1,int x2,int y2)
    {
    	if(x1==y1) return x2>y2;
    	return x1>y1;
    }
    struct{
    	int x,t;
    }dp[1<<23];
    int main()
    {
    	cin>>n1>>m;
    	for(int i=1;i<=n1;i++) f[i]=i;
    	for(int i=1;i<=n1;i++) cin>>a1[i];
    	cin>>s;
    	while(s--)
    	 {
    		cin>>fnum;
    		if(cin.get()=='\n')	continue;//若输入的是换行,跳过。 
    		while(cin>>num)
    		 {
    			f[find(num)]=find(fnum);//并查集。	
    			if(cin.get()=='\n') break;//同上。 
    		 }
    	 }
    	for(int i=1;i<=n1;i++)
    	 if(f[i]!=i)
    	  {
    		a1[f[i]]+=a1[i];
    		a1[i]=0;
    	  }
    	for(int i=1;i<=n1;i++)
    	 if(a1[i]) a[++n]=a1[i];
    /*  并查集部分还是很好理解的,这里不再过多赘述。*/ 
    	 
    /*----------------------DP----------------------*/
    	
    	for(int i=1;i<=n;i++)
    	 {
    		dp[(1<<i-1)].x=1;
    		dp[(1<<i-1)].t=a[i];
    	 }
    	//初始化,应该不用多讲了吧。 
    	for(int s=1;s<(1<<n);s++)
    	 {		
    		if(!(s&s-1)) continue;
    		dp[s].x=INT_MAX;//一定要赋初值! 
    		for(int i=1;i<=n;i++)	
    		 if((s>>i-1)&1)
    		  {
    			int x=dp[s^(1<<i-1)].x;
    			int t=dp[s^(1<<i-1)].t;
    			if(t+a[i]>m)
    			 {
    				x++;
    				t=a[i];	
    			 }
    			else t+=a[i];
    			if(cmp(dp[s].x,x,dp[s].t,t))
    			 {
    				dp[s].x=x;
    				dp[s].t=t;	
    			 }
    		  }
    	 }
    	cout<<dp[(1<<n)-1].x;
    	return 0;
    }
    
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