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    《算法竞赛进阶指南》0x35高斯消元与线性空间 开关问题

    作者: 栏目:未分类 时间:2020-07-08 9:02:59

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    叹!百花齐放的时代,渐行渐远!



    题目链接:http://poj.org/problem?id=1830

    给一系列的开关,某两个开关之间存在依赖关系,求从原始状态到最终状态最多有多少种取值方式,这个问题可以转化成求解异或方程组的问题,异或方程组的求解可以从最大主元开始,把其余方程中这个元全部删去,最终可能得到一个右对角的矩阵,而每个等式的值都是零或者一,所以容易得到这个异或方程的解是唯一的,所以初始的时候ans就要设置成1。如果在求解的过程中,最大主元对应的方程已经全都是零了,那么下面的方程一定都是0,这时候一定会产生n-i+1个自由元,他们每个可以取0、1,所以此时有1<<(n-i+1)种可能,如果遇到某一个方程是0=1,那么这个问题无解,ans=0。

    代码:

    #include<iostream>
    #include<string.h>
    using namespace std;
    const int maxn = 50;
    int a[maxn];
    int main(){
        int t;
        cin>>t;
        while(t--){
            memset(a,0,sizeof(a));
            int n;
            cin>>n;
            for(int i=1;i<=n;i++)cin>>a[i];
            for(int i=1,j;i<=n;i++){
                cin>>j;
                a[i]^=j;//start_i^end_i
                a[i]|=(1<<i);//a[i][i]=1 
            }
            int t,b;
            while(cin>>t>>b &&!(t==0 && b==0)){
                a[b]|=(1<<t);//a[b][t]=1;
            } 
            int ans=1; 
            for(int i=1;i<=n;i++){
                for(int j=i+1;j<=n;j++){//寻找主元最大的行 
                    if(a[j]>a[i])swap(a[j],a[i]);
                }
                if(a[i]==0){//下面所有的异或方程系数都是0,上面的方程都已经确定 
                    ans=1<<(n-i+1);
                    break;
                }
                if(a[i]==1){//遇到0=1的情况,无解 
                    ans=0;
                    break; 
                }
                for(int j=n;j;j--){//寻找最大主元 
                    if((a[i]>>j)&1){
                        for(int k=1;k<=n;k++){
                            if(i!=k && (a[k]>>j & 1))a[k]^=a[i];
                        }
                        break;
                    }
                }
            }
            if(ans==0)cout<<"Oh,it's impossible~!!"<<endl;
            else cout<<ans<<endl;
        }
    }